RU2790065C1 - Production of silicon dioxides with large pores and their use in chrome catalysts for olefin polymerization - Google Patents

Production of silicon dioxides with large pores and their use in chrome catalysts for olefin polymerization Download PDF

Info

Publication number
RU2790065C1
RU2790065C1 RU2021124186A RU2021124186A RU2790065C1 RU 2790065 C1 RU2790065 C1 RU 2790065C1 RU 2021124186 A RU2021124186 A RU 2021124186A RU 2021124186 A RU2021124186 A RU 2021124186A RU 2790065 C1 RU2790065 C1 RU 2790065C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
chromium
silica
pore volume
pores
Prior art date
Application number
RU2021124186A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Макс П. МакДэниел
Кэти С. КЛИЕР
Карлтон Е. ЭШ
Стефен Л. КЕЛЛИ
Аманда Б. ЭЛЛМАНД
Original Assignee
Шеврон Филлипс Кемикал Компани Лп
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шеврон Филлипс Кемикал Компани Лп filed Critical Шеврон Филлипс Кемикал Компани Лп
Application granted granted Critical
Publication of RU2790065C1 publication Critical patent/RU2790065C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to chrome catalysts on a carrier (options) and methods for polymerization of olefins in the presence of the specified catalysts (options). The catalyst contains composite based on silicon dioxide and from 0.1 to 15% by wt. of chrome. The specified catalyst is characterized by: volume density from 0.08 to 0.4 g/ml; total pore volume from 0.4 to 2.5 ml/g; specific surface area according to BET method from 175 to 375 m2/g, and maximum pore diameter from 10 to 80 nm, where the maximum pore diameter relates to a location, according to a pore diameter scale, of the highest point on a pore size distribution curve; and (1) where from 0.5 to 40% of the total pore volume of the catalyst is for pores with diameters ranging from 30 to 100 nm, or (2) from 40 to 85% of the total pore volume of the catalyst is fore pores with diameters ranging from 10 to 50 nm, or (3) from 1 to 25% of the total pore volume of the catalyst is for pores with diameters less than or equal to 5 nm; and less than or 4% of the total pore volume of the catalyst is for pores with diameters less than or equal to 3 nm.
EFFECT: invention allows for modification of some physical parameters of a catalyst and substrate, such as a surface area and a pore volume, for regulation or control of important parameters of the molecular weight and branching of polymer, while maintaining high catalytic activity.
34 cl, 11 dwg, 11 tbl, 3 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение в целом относится к хромовым катализаторам на подложке и титанированным хромовым катализаторам, способам получения катализаторов на подложке, способам применения указанных катализаторов для полимеризации олефинов, полимерным смолам, полученным с применением таких катализаторов, и изделиям, полученным с применением указанных полимерных смол. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способам получения композита на основе диоксида кремния, содержащего значительное количество пор большого размера (например, диаметром более 10 нм или 30 нм), и последующему применению композита на основе диоксида кремния с крупными порами для получения хромовых катализаторов на подложке и титанированных хромовых катализаторов.The present invention generally relates to supported chromium catalysts and titanated chromium catalysts, methods for producing supported catalysts, methods for using said catalysts for the polymerization of olefins, polymer resins made using such catalysts, and articles made using said polymer resins. More specifically, the present invention relates to methods for producing a silica-based composite containing a significant number of large pores (for example, a diameter of more than 10 nm or 30 nm), and the subsequent use of a large-pore silica-based composite for the preparation of supported chromium catalysts. and titanated chromium catalysts.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Катализаторы на основе хрома/диоксида кремния и катализаторы на основе хрома/диоксида кремния-диоксида титана можно использовать для получения полимеров на основе этилена, таких как ПЭВП (полиэтилен высокой плотности). Однако еще полностью не изучена возможность регулирования или контролирования молекулярной массы, молекулярно-массового распределения и степени длинноцепочечной разветвленности таких полимеров в зависимости исключительно от физической структуры катализатора и подложки на основе диоксида кремния. Было бы полезно модифицировать некоторые физические параметры катализатора и подложки, такие как площадь поверхности и объем пор, для регулирования или контролирования важных параметров молекулярной массы и разветвленности полимера при одновременном сохранении высокой каталитической активности. Соответственно, настоящее изобретение в целом направлено именно на эти цели.Chromium/silica catalysts and chromium/silica-titanium dioxide catalysts can be used to produce ethylene-based polymers such as HDPE (high density polyethylene). However, the ability to control or control the molecular weight, molecular weight distribution, and degree of long chain branching of such polymers based solely on the physical structure of the catalyst and the silica support has not yet been fully explored. It would be useful to modify certain catalyst and support physical parameters, such as surface area and pore volume, to adjust or control important polymer molecular weight and branching parameters while maintaining high catalytic activity. Accordingly, the present invention as a whole is directed to these purposes.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Данное краткое описание настоящего изобретения приведено для ознакомления с выбором концепций в упрощенной форме, которые дополнительно представлены ниже в подробном описании. Подразумевается, что данное краткое описание не предназначено для выявления требуемых или ключевых отличительных признаков заявленного объекта изобретения. Также подразумевается, что данное краткое описание не ограничивает объем заявленного объекта изобретения.This brief description of the present invention is provided to introduce a selection of concepts in a simplified form, which are further presented below in the detailed description. It is implied that this summary is not intended to identify the required or key features of the claimed subject matter. It is also understood that this brief description does not limit the scope of the claimed subject matter.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предложен способ получения композита на основе диоксида кремния, при этом согласно такому аспекту указанный способ может включать (1) объединение компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния в разбавителе, содержащем по меньшей мере примерно 70% масс. воды, с получением смеси и (2) формирование в указанной смеси композита на основе диоксида кремния. Компонент I диоксида кремния может содержать частицы диоксида кремния неправильной и несферической формы, обычно характеризующиеся средним отношением размеров по меньшей мере примерно 2:1 и удельной поверхностью по методу БЭТ в диапазоне от примерно 150 до примерно 1000 м2/г, при этом компонент II диоксида кремния может включать коллоидный диоксид кремния.According to one aspect of the present invention, a method for producing a composite based on silicon dioxide is provided, while according to such an aspect, this method may include (1) combining component I of silicon dioxide and component II of silicon dioxide in a diluent containing at least about 70% of the mass. water to form a mixture; and (2) forming a silica-based composite in said mixture. The silica component I may comprise irregular and non-spherical silica particles typically having an average size ratio of at least about 2:1 and a BET specific surface area ranging from about 150 to about 1000 m 2 /g, with the dioxide component II silicon may include colloidal silicon dioxide.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ получения композита на основе диоксида кремния, при этом согласно такому аспекту указанный способ может включать (1) объединение компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния в растворителе с получением смеси и (2) формирование в указанной смеси композита на основе диоксида кремния. Компонент I диоксида кремния может содержать частицы диоксида кремния неправильной и несферической формы, обычно характеризующиеся средним отношением размеров по меньшей мере примерно 2:1 и удельной поверхностью по методу БЭТ в диапазоне от примерно 150 до примерно 1000 м2/г, при этом компонент II диоксида кремния может включать соединение кремния.According to another aspect of the present invention, a process is provided for preparing a silica-based composite, wherein according to such an aspect, said method may comprise (1) combining a silica component I and a silica component II in a solvent to form a mixture, and (2) forming a composite in said mixture based on silicon dioxide. The silica component I may comprise irregular and non-spherical silica particles typically having an average size ratio of at least about 2:1 and a BET specific surface area ranging from about 150 to about 1000 m 2 /g, with the dioxide component II silicon may include a silicon compound.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ получения хромового катализатора на подложке, при этом согласно такому аспекту указанный способ может включать объединение (перед прокаливанием или во время прокаливания) хромсодержащего соединения и необязательного титансодержащего соединения с композитом на основе диоксида кремния с получением хромового катализатора на подложке.According to another aspect of the present invention, a method is provided for preparing a supported chromium catalyst, wherein in such an aspect, said method may include combining (before or during calcination) a chromium-containing compound and an optional titanium-containing compound with a silica-based composite to form a supported chromium catalyst.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложен способ получения хромового катализатора на подложке, при этом согласно такому аспекту указанный способ может включать (1) объединение хромсодержащего соединения и необязательного титансодержащего соединения с любым компонентом I диоксида кремния и компонентом II диоксида кремния, описанными в настоящем документе, в разбавителе или растворителе с получением смеси, и (2) получение в указанной смеси соединения хрома на подложке.According to another aspect of the present invention, there is provided a process for preparing a supported chromium catalyst, wherein in such an aspect, said process may comprise (1) combining a chromium-containing compound and an optional titanium-containing compound with any of the silica component I and silica component II described herein, in a diluent or solvent to obtain a mixture, and (2) obtaining in said mixture a chromium compound on a substrate.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения также предложены композиты на основе диоксида кремния и хромовые катализаторы на подложке, при этом любой композит на основе диоксида кремния и хромовый катализатор на подложке, описанные в настоящем документе, можно охарактеризовать объемной плотностью в диапазоне от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл, общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г, удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г и максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм. Как правило, максимальный диаметр пор композита на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке может составлять от примерно 15 до примерно 60 нм, от примерно 15 до примерно 50 нм или от примерно 17 нм до примерно 40 нм. Кроме того, общий объем пор композита на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке в порах с диаметрами, меньшими или равными 5 нм, может составлять менее или примерно 25%, или менее или примерно 20%, например, от примерно 2 до примерно 15%, и/или общий объем пор композита на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке в порах с диаметрами, меньшими или равными 3 нм, может составлять менее или примерно 8%, менее или примерно 6% или менее или примерно 4%. Дополнительно или альтернативно, общий объем пор композита на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке в порах с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм может составлять от примерно 0,5 до примерно 40%, например, от примерно 1 до примерно 35%, или от примерно 2 до примерно 35%.According to another aspect of the present invention, silica-based composites and supported chromium catalysts are also provided, wherein any silica-based composite and supported chromium catalyst described herein can be characterized by a bulk density ranging from about 0.08 to about 0.4 g/ml, total pore volume from about 0.4 to about 2.5 ml/g, BET surface area from about 175 to about 375 m 2 /g, and maximum pore diameter from about 10 to about 80 nm. Typically, the maximum pore diameter of the supported silica-chromium catalyst composite may be from about 15 nm to about 60 nm, from about 15 nm to about 50 nm, or from about 17 nm to about 40 nm. In addition, the total pore volume of the supported silica-chromium catalyst composite in pore diameters less than or equal to 5 nm may be less than or about 25%, or less than or about 20%, for example, from about 2 to about 15 %, and/or the total pore volume of the supported silica-chromium catalyst composite in pores with diameters less than or equal to 3 nm may be less than or about 8%, less than or about 6% or less or about 4%. Additionally or alternatively, the total pore volume of the supported silica-chromium catalyst composite in pore diameters ranging from 30 to 100 nm can be from about 0.5 to about 40%, for example, from about 1 to about 35%, or from about 2 to about 35%.

В настоящем изобретении также рассмотрены и включены способы полимеризации олефинов. Такие способы могут включать приведение (активированного) хромового катализатора на подложке и необязательного сокатализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательно олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях полимеризации с получением олефинового полимера.The present invention also contemplates and includes processes for the polymerization of olefins. Such methods may include contacting a supported (activated) chromium catalyst and an optional co-catalyst with an olefin monomer and optionally an olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization conditions to form an olefin polymer.

Как в приведенном выше кратком описании изобретения, так и в последующем подробном описании приведены примеры, при этом сами описания являются только пояснительными. Соответственно, приведенное выше краткое описание и последующее подробное описание не следует рассматривать как ограничивающие. Кроме того, могут быть предложены признаки или варианты в дополнение к тем, которые изложены в настоящем документе. Например, некоторые аспекты могут относиться к различным комбинациям и подкомбинациям признаков, рассмотренным в подробном описании.In both the above summary and the following detailed description, examples are given, the descriptions themselves being illustrative only. Accordingly, the foregoing summary and the following detailed description should not be construed as limiting. In addition, features or variations in addition to those set forth herein may be provided. For example, some aspects may relate to various combinations and subcombinations of the features discussed in the detailed description.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг. 1-7 представлены графики распределения объема пор в зависимости от диаметра пор (нм) для коллоидного диоксида кремния, высокодисперсного диоксида кремния и композитов на основе диоксида кремния, полученных из коллоидного диоксида кремния и высокодисперсного диоксида кремния, согласно примеру 1.In FIG. 1-7 are plots of pore volume distribution versus pore diameter (nm) for fumed silica, fumed silica, and silica-based composites made from fumed silica and fumed silica according to Example 1.

На фиг. 8-11 представлены графики распределения объема пор в зависимости от диаметра пор (нм) для силикатного олигомера, высокодисперсного диоксида кремния и композитов на основе диоксида кремния, полученных из силикатного олигомера и высокодисперсного диоксида кремния, согласно примеру 2.In FIG. 8-11 are plots of pore volume distribution versus pore diameter (nm) for silicate oligomer, fumed silica, and silica composites prepared from silicate oligomer and fumed silica according to Example 2.

ОПРЕДЕЛЕНИЯDEFINITIONS

Для более ясного понимания применяемых в настоящем документе терминов приведены следующие определения. Если не указано иное, приведенные ниже определения применимы к настоящему описанию. Если в описании используют какой-либо термин, который не имеет конкретного определения в настоящем документе, можно использовать определение, приведенное в IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 2nd Ed (1997), при условии, что такое определение не противоречит любому другому описанию или определению, используемому в настоящем документе, или не делает неопределенным или недействительным какой-либо пункт формулы изобретения, в которому относится данное определение. В случае, если какое-либо определение или применение, приведенное в любом документе, включенном в настоящее описание посредством ссылки, противоречит приведенному в настоящем документе определению или применению, определение или применение, приведенное в настоящем документе, имеет преимущественное право.For a clearer understanding of the terms used in this document, the following definitions are provided. Unless otherwise indicated, the following definitions apply to the present description. If any term is used in the description which is not specifically defined herein, the definition given in the IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 2nd Ed (1997) may be used, provided that such definition does not conflict with any other description or definition. used herein, or does not render undefined or invalidate any claim to which this definition refers. In the event that any definition or use given in any document incorporated herein by reference conflicts with the definition or use given herein, the definition or use given herein shall take precedence.

В настоящем документе признаки предмета изобретения описаны таким образом, чтобы в рамках конкретных аспектов можно было предусмотреть комбинацию различных признаков. Для всех и каждого аспекта и всех и каждого признака, описанного в настоящем документе, все комбинации, которые не оказывают вредного воздействия на соединения, композиции, процессы или способы, описанные в настоящем документе, рассмотрены вместе с подробным описанием конкретной комбинации или без него. Кроме того, если явно не указано иное, любой аспект или признак, описанный в настоящем документе, можно комбинировать для описания соединений, композиций, процессов или способов согласно настоящему изобретению, не противоречащих настоящему изобретению.In this document, the features of the subject matter are described in such a way that, within specific aspects, a combination of various features can be envisaged. For each and every aspect and each and every feature described herein, all combinations that do not adversely affect the compounds, compositions, processes or methods described herein are discussed with or without detailed description of the specific combination. In addition, unless expressly stated otherwise, any aspect or feature described herein can be combined to describe compounds, compositions, processes or methods according to the present invention that do not contradict the present invention.

В общем случае группы элементов указаны с применением схемы нумерации, приведенной в версии периодической таблицы элементов, опубликованной в Chemical and Engineering News, 63(5), 27, 1985. В некоторых случаях группа элементов может быть указана с применением общего названия, принятого для данной группы; например, щелочные металлы для элементов 1 группы, щелочноземельные металлы для элементов 2 группы, переходные металлы для элементов 3-12 групп и галогены или галогениды для элементов 17 группы.In general, groups of elements are indicated using the numbering scheme given in the version of the Periodic Table of the Elements published in Chemical and Engineering News , 63(5), 27, 1985. In some cases, a group of elements may be indicated using the common name adopted for a given groups; for example, alkali metals for Group 1 elements, alkaline earth metals for Group 2 elements, transition metals for Group 3-12 elements, and halogens or halides for Group 17 elements.

Термин «углеводород» при применении в настоящем описании и формуле изобретения относится к соединению, содержащему только углерод и водород, независимо от того, является ли данное соединение насыщенным или ненасыщенным. Для обозначения присутствия в углеводороде конкретных групп можно использовать другие идентификаторы (например, галогенированный углеводород указывает на присутствие одного или более атомов галогена, заменяющих в углеводороде эквивалентное количество атомов водорода). В настоящем документе термин «гидрокарбильная группа» используют согласно определению, данному IUPAC: одновалентная группа, образованная путем удаления из углеводорода атома водорода (то есть группа, содержащая только углерод и водород). Неограничивающие примеры гидрокарбильных групп включают, помимо других групп, алкильные, алкенильные, арильные и аралкильные группы.The term "hydrocarbon" as used in the present specification and claims refers to a compound containing only carbon and hydrogen, whether the compound is saturated or unsaturated. Other identifiers can be used to indicate the presence of specific groups in a hydrocarbon (eg, halogenated hydrocarbon indicates the presence of one or more halogen atoms replacing an equivalent number of hydrogen atoms in the hydrocarbon). In this document, the term "hydrocarbyl group" is used as defined by IUPAC: a monovalent group formed by removing a hydrogen atom from a hydrocarbon (ie, a group containing only carbon and hydrogen). Non-limiting examples of hydrocarbyl groups include, among other groups, alkyl, alkenyl, aryl, and aralkyl groups.

Подразумевают, что для любого конкретного соединения или группы, описанных в настоящем документе, любое приведенное название или структура (общая или конкретная) включает все конформационные изомеры, региоизомеры, стереоизомеры и их смеси, которые могут возникать в результате конкретного набора заместителей, если не указано иное. Название или структура (общая или конкретная) также включает все энантиомеры, диастереомеры и другие оптические изомеры (если таковые имеются), будь то в энантиомерных или рацемических формах, а также смеси стереоизомеров, как будет понятно квалифицированному специалисту, если не указано иное. Например, общая ссылка на пентан включает н-пентан, 2-метилбутан и 2,2-диметилпропан; и общая ссылка на бутильную группу включает н-бутильную группу, втор-бутильную группу, изобутильную группу и трет-бутильную группу.For any particular compound or group described herein, any given name or structure (general or specific) is intended to include all conformational isomers, regioisomers, stereoisomers, and mixtures thereof that may result from a particular set of substituents, unless otherwise noted. . The name or structure (general or specific) also includes all enantiomers, diastereomers and other optical isomers (if any), whether in enantiomeric or racemic forms, as well as mixtures of stereoisomers, as will be understood by the skilled artisan, unless otherwise indicated. For example, a general reference to pentane includes n-pentane, 2-methylbutane, and 2,2-dimethylpropane; and general reference to a butyl group includes an n-butyl group, a sec-butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group.

Если не указано иное, термин «замещенный» при применении для описания группы, например, при упоминании замещенного аналога конкретной группы, предназначен для описания любого неводородного фрагмента, который формально заменяет водород в такой группе, и, как подразумевают, является неограничивающим. Кроме того, если не указано иное, группа или группы могут также упоминаться в настоящем документе как «незамещенные» или с применением эквивалентных терминов, таких как «не замещенные», при этом указанный термин относится к исходной группе, в которой неводородный фрагмент не заменяет атом водорода внутри такой группы. Кроме того, если не указано иное, подразумевают, что термин «замещенный» является неограничивающим и включает неорганические заместители или органические заместители, как понятно специалисту в данной области техники.Unless otherwise indicated, the term "substituted" when used to describe a group, for example when referring to a substituted analog of a particular group, is intended to describe any non-hydrogen moiety that formally replaces hydrogen in that group and is intended to be non-limiting. In addition, unless otherwise indicated, a group or groups may also be referred to herein as "unsubstituted" or using equivalent terms such as "unsubstituted", which term refers to the parent group in which a non-hydrogen moiety does not replace an atom hydrogen within such a group. In addition, unless otherwise indicated, the term "substituted" is meant to be non-limiting and includes inorganic substituents or organic substituents, as understood by a person skilled in the art.

В настоящем документе термины «приведение в контакт» и «объединение» используют для описания композиций, процессов и способов, в которых материалы или компоненты приводят в контакт или объединяют руг с другом в любом порядке, любым способом и в течение любого периода времени, если не указано иное. Например, материалы или компоненты можно смешивать, перемешивать, суспендировать, растворять, приводить во взаимодействие, обрабатывать, компандировать или иным путем приводить в контакт или объединять каким-либо другим образом или с применением любого подходящего способа или технологии.As used herein, the terms “contacting” and “combining” are used to describe compositions, processes, and methods in which materials or components are brought into contact or combined with each other in any order, in any manner, and for any period of time, unless otherwise indicated. For example, the materials or components may be mixed, agitated, suspended, dissolved, brought into contact, processed, companded, or otherwise brought into contact or combined in any other way or using any suitable method or technology.

Несмотря на то, что в настоящем документе композиции (например, композиты), процессы и способы описаны в терминах «содержащие» различные компоненты или стадии, указанные композиции (например, композиты), процессы и способы также могут «состоять по существу из» или «состоять из» различных компонентов или стадий, если не указано иное.Although compositions (e.g., composites), processes, and methods are described herein in terms of "comprising" various components or steps, said compositions (e.g., composites), processes, and methods may also "consist essentially of" or " consist of" various components or steps unless otherwise noted.

Подразумевают, что термины в единственном числе включают альтернативные варианты во множественном числе, например, по меньшей мере один. Например, подразумевают, что описание «коллоидного диоксида кремния», «хромсодержащего соединения» и т.д. включает один коллоидный диоксид кремния, одно хромсодержащее соединение или смеси или комбинации более одного коллоидного диоксида кремния, хромсодержащего соединения и т.д., если не указано иное.Singular terms are meant to include plural alternatives, such as at least one. For example, the description of "colloidal silicon dioxide", "chromium-containing compound", etc. is meant to be includes one colloidal silicon dioxide, one chromium-containing compound, or mixtures or combinations of more than one colloidal silicon dioxide, chromium-containing compound, etc., unless otherwise indicated.

Термин «полимер» используется в настоящем документе в общем значении и включает олефиновые гомополимеры, сополимеры, терполимеры и т.п., а также их сплавы и смеси. Термин «полимер» также включает ударопрочные сополимеры, блок-сополимеры, привитые, статистические и чередующиеся сополимеры. Сополимер можно получить из олефинового мономера и одного олефинового сомономера, тогда как терполимер можно получить из олефинового мономера и двух олефиновых сомономеров. Соответственно, «полимер» включает сополимеры и терполимеры. Аналогичным образом, область применения термина «полимеризация» включает гомополимеризацию, сополимеризацию и терполимеризацию. Следовательно, полимер этилена будет включать гомополимеры этилена, сополимеры этилена (например, сополимеры этилен/α-олефин), терполимеры этилена и т.п., а также их комбинации или смеси. Таким образом, полимер этилена включает полимеры, часто обозначаемые в данной области техники как ЛПЭНП (линейный полиэтилен низкой плотности) и ПЭВП (полиэтилен высокой плотности). Например, сополимер этилена можно получить из этилена и сомономера, такого как 1-бутен, 1-гексен или 1-октен. Если мономер и сомономер представляли собой этилен и 1-гексен, соответственно, полученный полимер можно классифицировать как сополимер этилен/1-гексен. Термин «полимер» также включает все возможные геометрические конфигурации, если они присутствуют и если не указано иное, при этом такие конфигурации могут включать изотактическую, синдиотактическую и случайную симметрии. Кроме того подразумевают, что термин «полимер» включает полимеры с любой молекулярной массой, а также включает полимеры с более низкой молекулярной массой или олигомеры.The term "polymer" is used herein in a general sense and includes olefin homopolymers, copolymers, terpolymers, and the like, as well as their alloys and mixtures. The term "polymer" also includes impact copolymers, block copolymers, graft, random and alternating copolymers. The copolymer can be made from an olefin monomer and one olefin comonomer, while the terpolymer can be made from an olefin monomer and two olefin comonomers. Accordingly, "polymer" includes copolymers and terpolymers. Similarly, the scope of the term "polymerization" includes homopolymerization, copolymerization and terpolymerization. Therefore, an ethylene polymer will include ethylene homopolymers, ethylene copolymers (eg, ethylene/α-olefin copolymers), ethylene terpolymers, and the like, as well as combinations or mixtures thereof. Thus, ethylene polymer includes polymers often referred to in the art as LLDPE (Linear Low Density Polyethylene) and HDPE (High Density Polyethylene). For example, an ethylene copolymer can be made from ethylene and a comonomer such as 1-butene, 1-hexene, or 1-octene. If the monomer and comonomer were ethylene and 1-hexene, respectively, the resulting polymer can be classified as an ethylene/1-hexene copolymer. The term "polymer" also includes all possible geometric configurations, if present and unless otherwise indicated, such configurations may include isotactic, syndiotactic and random symmetries. In addition, the term "polymer" is intended to include polymers of any molecular weight, and also includes lower molecular weight polymers or oligomers.

Термины «каталитическая композиция», «каталитическая смесь», «каталитическая система» и т.п. не зависят от реального продукта или композиции, получаемых в результате контакта или взаимодействия исходных компонентов предложенной или заявленной каталитической композиции/смеси/системы, природы активного каталитического центра или судьбы сокатализатора или катализатора на подложке после объединения указанных компонентов. Следовательно, термины «каталитическая композиция», «каталитическая смесь», «каталитическая система» и т.п. включают первоначальные исходные компоненты композиции, а также любой продукт(ы), который может образоваться в результате приведения в контакт указанных первоначальных исходных компонентов, и это включает как гетерогенные, так и гомогенные каталитические системы или композиции. Термины «каталитическая композиция», «каталитическая смесь», «каталитическая система» и т.п. можно использовать в настоящем описании взаимозаменяемо.The terms "catalyst composition", "catalyst mixture", "catalyst system", etc. do not depend on the actual product or composition resulting from the contact or interaction of the initial components of the proposed or claimed catalyst composition/mixture/system, the nature of the active catalytic site, or the fate of the co-catalyst or catalyst on the support after combining these components. Therefore, the terms "catalyst composition", "catalyst mixture", "catalyst system", etc. includes the original starting components of the composition, as well as any product(s) that may be formed as a result of bringing into contact of these initial starting components, and this includes both heterogeneous and homogeneous catalyst systems or compositions. The terms "catalyst composition", "catalyst mixture", "catalyst system", etc. may be used interchangeably herein.

«Водорастворимое» вещество означает, что указанное вещество растворяется в воде при стандартных температуре (25 оC) и давлении (1 атм (примерно 101 кПА)); при этом визуально не наблюдается осаждения вещества в воде. Аналогичным образом, «раствор» означает отсутствие видимого осадка при стандартных температуре и давлении."Water-soluble" substance means that the specified substance is soluble in water at standard temperature (25 about C) and pressure (1 atm (about 101 kPa)); in this case, no precipitation of the substance in water is visually observed. Similarly, "solution" means no visible precipitate at standard temperature and pressure.

В настоящем документе приведены различные диапазоны числовых значений. Когда приведен или заявлен диапазон любого типа, то цель состоит в том, чтобы описать или заявить по отдельности каждое возможное число, которое может быть обоснованно включено в такой диапазон, в том числе конечные точки диапазона, а также любые включенные в него поддиапазоны и комбинации поддиапазонов, если не указано иное. В качестве типичного примера, в настоящем описании сообщается, что общий объем пор композита на основе диоксида кремния (или катализатора на подложке), соответствующего аспектам настоящего изобретения, может составлять от примерно 0,5 до примерно 3,5 мл/г. При утверждении, что, что общий объем пор может составлять от примерно 0,5 до примерно 3,5 мл/г, цель состоит в том, чтобы указать, что объем пор может представлять собой любой объем пор в приведенном диапазоне и, например, может быть равен примерно 0,5, примерно 1, примерно 1,5, примерно 2, примерно 2,5, примерно 3 или примерно 3,5 мл/г. Кроме того, общий объем пор может находиться в любом диапазоне от примерно 0,5 до примерно 3,5 мл/г (например, от примерно 0,7 до примерно 2,5 мл/г), при этом указанный диапазон также включает любую комбинацию диапазонов от примерно 0,5 до примерно 3,5 мл/г (например, объем пор может составлять от примерно 0,5 до примерно 1 мл/г или от примерно 2 до примерно 3 мл/г). Кроме того, во всех случаях, когда указано «примерно» конкретное значение, такое значение описано и само по себе. Таким образом, утверждение, что общий объем пор может составлять от примерно 0,5 до примерно 3,5 мл/г, также указывает на общий объем пор от 0,5 до 3,5 мл/г (например, от 0,7 до 2,5 мл/г), при этом указанный диапазон также включает любые комбинация диапазонов от 0,5 до 3,5 мл/г (например, объем пор может составлять от 0,5 до 1 мл/г или от 2 до 3 мл/г). Аналогичным образом, все другие диапазоны, описанные в настоящем документе, следует интерпретировать по аналогии с приведенным примером.Various ranges of numerical values are given in this document. When a range of any type is given or claimed, the intent is to describe or claim individually every possible number that can reasonably be included in such a range, including the endpoints of the range, and any subranges and combinations of subranges included therein. , unless otherwise specified. As a typical example, it is reported herein that the total pore volume of a silica composite (or supported catalyst) according to aspects of the present invention may be from about 0.5 to about 3.5 ml/g. In stating that the total pore volume may be from about 0.5 to about 3.5 ml/g, the intent is to indicate that the pore volume may be any pore volume within the range given and, for example, may be equal to about 0.5, about 1, about 1.5, about 2, about 2.5, about 3, or about 3.5 ml/g. In addition, the total pore volume can be in any range from about 0.5 to about 3.5 ml/g (for example, from about 0.7 to about 2.5 ml/g), this range also includes any combination ranges from about 0.5 to about 3.5 ml/g (for example, the pore volume may be from about 0.5 to about 1 ml/g, or from about 2 to about 3 ml/g). In addition, in all cases where "about" a specific value is indicated, such value is described in itself. Thus, the statement that the total pore volume can be from about 0.5 to about 3.5 ml/g also indicates a total pore volume from 0.5 to 3.5 ml/g (for example, from 0.7 to about 3.5 ml/g). 2.5 ml/g), while the specified range also includes any combination of ranges from 0.5 to 3.5 ml/g (for example, the pore volume can be from 0.5 to 1 ml/g or from 2 to 3 ml /G). Likewise, all other ranges described herein should be interpreted in the same way as the example provided.

Термин «примерно» означает, что количества, размеры, составы, параметры и другие количественные показатели и характеристики не являются и не должны быть точными, но могут иметь приблизительное значение, в том числе большее или меньшее, при необходимости, отражающее допустимые отклонения, переводные коэффициенты, округления, ошибки измерения и т.п., а также другие факторы, известные специалистам в данной области техники. В общем случае, количество, размер, состав, параметр или другой количественный показатель или характеристика являются «примерными» или «приблизительными», независимо от того, указаны ли они явным образом или нет. Термин «примерно» также включает количества, которые различаются вследствие различных условий равновесия для композиции, полученной из конкретной исходной смеси. Независимо от того, модифицировано ли такое значение термином «примерно» или нет, формула изобретения включает эквиваленты таких количественных характеристик. Термин «примерно» может означать в пределах 5% от приведенного числового значения.The term "about" means that quantities, sizes, compositions, parameters and other quantitative indicators and characteristics are not and should not be exact, but may have an approximate value, including more or less, if necessary, reflecting tolerances, conversion factors , rounding off, measurement errors, and the like, as well as other factors known to those skilled in the art. In general, an amount, size, composition, parameter, or other quantity or characteristic is "exemplary" or "approximate" whether or not it is explicitly stated. The term "about" also includes amounts that differ due to different equilibrium conditions for the composition obtained from a particular initial mixture. Whether such meaning is modified by the term "about" or not, the claims include equivalents to such quantities. The term "about" may mean within 5% of the numerical value given.

Хотя при практической реализации или тестировании настоящего изобретения можно использовать любые способы, устройства и материалы, аналогичные или эквивалентные тем, которые описаны в настоящем документе, в данном документе описаны типичные способы, устройства и материалы.While any methods, devices, and materials similar or equivalent to those described herein may be used in the practice or testing of the present invention, exemplary methods, devices, and materials are described herein.

Все публикации и патенты, упоминаемые в настоящем документе, включены в него посредством ссылки с целью описания и раскрытия, например, концепций и методологий, описанных в публикациях, которые можно использовать совместно с описанным в настоящем документе изобретением.All publications and patents referenced herein are incorporated herein by reference for the purpose of describing and disclosing, for example, the concepts and methodologies described in the publications that can be used in conjunction with the invention described herein.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

В настоящем документе описаны способы получения композитов на основе диоксида кремния и хромовых катализаторов на подложке. В таких способах диоксид кремния «с каркасной структурой» или «каркасный» диоксид кремния, обычно характеризующийся частицами диоксида кремния неправильной и несферической формы (например, высокодисперсный диоксид кремния), объединяют с «клеевым» диоксидом кремния (например, коллоидным диоксидом кремния) с получением композитной (или агрегатной) структуры диоксида кремния, имеющей большую площадь поверхности и содержащую поры с большим диаметром. Неожиданно оказалось, что в общем случае отдельные компоненты диоксида кремния сами по себе не подходят для применения в катализаторах полимеризации на подложке, однако, при объединении компонентов, описанных в настоящем документе, получают превосходные катализаторы на подложке, несмотря на относительно низкие общие объемы пор и площади поверхности. Кроме того, композиты на основе диоксида кремния и хромовые катализаторы на подложке можно синтезировать в системах на водной основе, что, тем самым, приводит к уменьшению количества летучих органических соединений и выбросов.This document describes methods for preparing composites based on silica and chromium catalysts on a substrate. In such methods, "skeleton" silica or "skeleton" silica, typically characterized by irregular and non-spherical silica particles (e.g., fumed silica), is combined with "glue" silica (e.g., colloidal silica) to form composite (or aggregate) structure of silicon dioxide, having a large surface area and containing pores with a large diameter. Surprisingly, in general, the individual silica components are by themselves not suitable for use in supported polymerization catalysts, however, by combining the components described herein, excellent supported catalysts are obtained despite relatively low overall pore volumes and areas. surfaces. In addition, silica-based composites and supported chromium catalysts can be synthesized in water-based systems, thereby reducing VOCs and emissions.

Катализаторы с большим диаметром пор могут преимущественно улучшать потенциальный показатель текучести расплава, что позволяет получать полимеры с более высоким показателем текучести расплава, а также с повышенной каталитической активностью и пониженными уровнями длинноцепочечной разветвленности в полимере.Catalysts with large pore diameters can advantageously improve potential melt flow index, which allows polymers with higher melt flow index, as well as increased catalytic activity and reduced levels of long chain branching in the polymer.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА КРЕМНИЯMETHODS FOR OBTAINING COMPOSITES BASED ON SILICON DIOXIDE

Аспекты настоящего изобретения относятся к способам получения композита на основе диоксида кремния (или композиции диоксида кремния). Первый способ может включать (или состоять по существу из, или состоять из) (1) объединение компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния в разбавителе, содержащем по меньшей мере примерно 70% масс. воды, с получением смеси, и (2) формирование в указанной смеси (совместно загустевшего) композита на основе диоксида кремния. В первом способе компонент I диоксида кремния может содержать частицы диоксида кремния неправильной и несферической формы, обычно характеризующиеся средним отношением размеров по меньшей мере примерно 2:1 и удельной поверхностью по методу БЭТ в диапазоне от примерно 150 до примерно 1000 м2/г, при этом компонент II диоксида кремния может включать коллоидный диоксид кремния. Второй способ может включать (или состоять по существу из, или состоять из) (1) объединение компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния в растворителе с получением смеси, и (2) формирование в указанной смеси (совместно загустевшего) композита на основе диоксида кремния. Во втором способе компонент I диоксида кремния может содержать частицы диоксида кремния неправильной и несферической формы, обычно характеризующиеся средним отношением размеров по меньшей мере примерно 2:1 и удельной поверхностью по методу БЭТ в диапазоне от примерно 150 до примерно 1000 м2/г, при этом компонент II диоксида кремния может включать соединение кремния (или кремнийсодержащее соединение). В первом и втором способах полученный композит на основе диоксида кремния в общем случае можно охарактеризовать объемной плотностью в диапазоне от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл, общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г, удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г и максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм, помимо других свойств, описанных в настоящем документе.Aspects of the present invention relate to methods for preparing a silica composite (or silica composition). The first method may include (or consist essentially of, or consist of) (1) combining component I of silicon dioxide and component II of silicon dioxide in a diluent containing at least about 70% of the mass. water to form a mixture; and (2) forming in said mixture a (co-thickened) silica composite. In the first method, the silica component I may comprise irregular and non-spherical silica particles typically having an average size ratio of at least about 2:1 and a BET specific surface area ranging from about 150 to about 1000 m 2 /g, wherein the silica component II may include colloidal silica. The second process may include (or consist essentially of, or consist of) (1) combining the silica component I and the silica component II in a solvent to form a mixture, and (2) forming in said mixture a (co-thickened) silica-based composite silicon. In the second method, the silica component I may comprise irregular and non-spherical silica particles typically having an average size ratio of at least about 2:1 and a BET specific surface area ranging from about 150 to about 1000 m 2 /g, wherein the silica component II may include a silicon compound (or a silicon-containing compound). In the first and second methods, the resulting silica composite can generally be characterized by a bulk density in the range of about 0.08 to about 0.4 g/ml, a total pore volume of from about 0.4 to about 2.5 ml/g , a BET specific surface from about 175 to about 375 m 2 /g, and a maximum pore diameter from about 10 to about 80 nm, among other properties described herein.

В целом, в настоящем документе независимо описаны особенности первого способа и второго способа (например, помимо прочего, свойства и характеристики компонента I диоксида кремния, свойства и характеристики компонента II на основе диоксида кремния, условия, при которых получают композит на основе диоксида кремния, и свойства и характеристики композита на основе диоксида кремния), при этом такие особенности можно объединять в любой комбинации для дальнейшего описания предложенных способов получения композита на основе диоксида кремния. Более того, дополнительные технологические стадии можно осуществлять до, во время и/или после любой из стадий в любом из способов, описанных в настоящем документе, и применять без ограничения и в любой комбинации для дальнейшего описания предложенных способов, если не указано иное. Кроме того, любые композиты на основе диоксида кремния, полученные в соответствии с заявленными способами, находятся в пределах объема настоящего изобретения и включены в него. Более того, компоненты (или композиции) диоксида кремния, характеризующиеся объемной плотностью в диапазоне от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл, общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г, удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г и максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм, включены в настоящий документ независимо от способа их получения.In general, the features of the first method and the second method are independently described herein (e.g., but not limited to, the properties and characteristics of the silica component I, the properties and characteristics of the silica component II, the conditions under which the silica composite is prepared, and properties and characteristics of the silica composite), and such features can be combined in any combination to further describe the proposed methods for obtaining a composite based on silicon dioxide. Moreover, additional processing steps can be performed before, during and/or after any of the steps in any of the methods described herein, and used without limitation and in any combination to further describe the proposed methods, unless otherwise indicated. In addition, any silica-based composites obtained in accordance with the claimed methods are within the scope of the present invention and included in it. Moreover, silica components (or compositions) having a bulk density ranging from about 0.08 to about 0.4 g/mL, a total pore volume of from about 0.4 to about 2.5 mL/g, a specific surface area of BET method from about 175 to about 375 m 2 /g and a maximum pore diameter from about 10 to about 80 nm, are included in this document regardless of the method of their preparation.

Обратимся теперь к первому способу получения композита на основе диоксида кремния, указанный способ может включать (1) объединение компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния в разбавителе, содержащем по меньшей мере примерно 70% масс. воды, с получением смеси, и (2) формирование в указанной смеси (совместно загустевшего) композита на основе диоксида кремния. Компонент I диоксида кремния может содержать частицы диоксида кремния неправильной и несферической формы, характеризующиеся средним отношением размеров по меньшей мере примерно 2:1 и удельной поверхностью по методу БЭТ в диапазоне от примерно 150 до примерно 1000 м2/г, при этом компонент II диоксида кремния может включать коллоидный диоксид кремния. В отличие от типичных сферических частиц диоксида кремния компонент I диоксида кремния обычно содержит частицы диоксида кремния неправильной и несферической формы. Такие частицы можно описать как неправильные, пластинчатые или несферические, а также имеющие другие формы/морфологии. Типичные материалы на основе диоксида кремния, которые можно использовать в качестве компонента I диоксида кремния, могут включать высокодисперсные диоксиды кремния (пирогенные диоксиды кремния), диатомитовые материалы, обогащенные диоксидом кремния глины (например, монтмориллонит) и т.п., а также их комбинации. Согласно некоторым аспектам настоящего изобретения компонент I диоксида кремния может являться непористым.Turning now to the first method of obtaining a composite based on silicon dioxide, this method may include (1) the combination of component I of silicon dioxide and component II of silicon dioxide in a diluent containing at least about 70% of the mass. water to form a mixture; and (2) forming in said mixture a (co-thickened) silica composite. The silica component I may comprise irregular and non-spherical silica particles having an average size ratio of at least about 2:1 and a BET specific surface in the range of from about 150 to about 1000 m 2 /g, with the silica component II may include colloidal silicon dioxide. In contrast to typical spherical silica particles, silica component I typically contains irregular and non-spherical silica particles. Such particles can be described as irregular, lamellar or non-spherical, as well as having other shapes/morphologies. Typical silica-based materials that can be used as the silica component I may include highly dispersed silicas (pyrogenic silicas), diatomite materials, silica-rich clays (e.g., montmorillonite), and the like, as well as combinations thereof. . According to some aspects of the present invention, the silica component I may be non-porous.

Удельная поверхность по методу БЭТ компонента I диоксида кремния особо не ограничена и обычно составляет от примерно 150 до примерно 1000 м2/г. Например, удельная поверхность по методу БЭТ может составлять от примерно 150 до примерно 600 м2/г или альтернативно от примерно 200 до примерно 500 м2/г. Аналогичным образом, среднее отношение размеров компонента I диоксида кремния особо не ограничено, но обычно составляет по меньшей мере примерно 2:1. Чаще всего среднее отношение размеров компонента I диоксида кремния составляет по меньшей мере примерно 3:1, по меньшей мере примерно 5:1 или по меньшей мере примерно 10:1. Средние диапазоны отношения размеров в случае компонента I диоксида кремния включают диапазоны от примерно 2:1 до примерно 50:1, от примерно 3:1 до примерно 50:1 и от примерно 5:1 до примерно 50:1. В настоящем документе отношение размеров относится к самому длинному (измеримому) размеру частицы, деленному на самый короткий размер. Необязательно, компонент I диоксида кремния можно дополнительно охарактеризовать с помощью среднего размера частиц d50, составляющего от примерно 5 до примерно 500 нм или от примерно 10 до примерно 300 нм.The BET specific surface area of the silica component I is not particularly limited and is typically about 150 to about 1000 m 2 /g. For example, the BET specific surface area may be from about 150 to about 600 m 2 /g, or alternatively from about 200 to about 500 m 2 /g. Likewise, the average aspect ratio of silica component I is not particularly limited, but is generally at least about 2:1. Most often, the average aspect ratio of silica component I is at least about 3:1, at least about 5:1, or at least about 10:1. Average size ratio ranges for silica component I include ranges from about 2:1 to about 50:1, from about 3:1 to about 50:1, and from about 5:1 to about 50:1. As used herein, size ratio refers to the longest (measurable) particle size divided by the shortest size. Optionally, silica component I can be further characterized by an average particle size d50 of about 5 to about 500 nm, or about 10 to about 300 nm.

Согласно конкретным аспектам настоящего изобретения компонент I диоксида кремния может включать высокодисперсный диоксид кремния, при этом подходящие марки являются коммерчески доступными под обозначениями высокодисперсный диоксид кремния Cab-o-sil® (Каб-о-сил), высокодисперсный диоксид кремния Aerosil® (Аэросил) и т.п. В качестве компонента I диоксида кремния можно использовать комбинации более чем одного высокодисперсного диоксида кремния, независимо от поставщика.According to specific aspects of the present invention, the silica component I may include fumed silica, with suitable grades being commercially available under the designations Cab-o- sil® fumed silica, Aerosil ® fumed silica, and etc. As silica component I, combinations of more than one highly dispersed silica can be used, regardless of the supplier.

В первом способе компонент II диоксида кремния может включать коллоидный диоксид кремния, при этом подходящие марки являются коммерчески доступными под обозначениями коллоидный диоксид кремния Ludox® (Людокс), коллоидный диоксид кремния Nyacol® (Нуакол), коллоидный диоксид кремния Levisil и т.п. В качестве компонента II диоксида кремния можно использовать комбинации более чем одного коллоидного диоксида кремния, независимо от поставщика. Коллоидные диоксиды кремния обычно поставляют в виде твердых веществ в жидкости. Можно использовать любой подходящий % твердых веществ.In the first method, the silica component II may comprise fumed silica, with suitable grades being commercially available under the terms Ludox® fumed silica, Nyacol ® fumed silica, Levisil fumed silica, and the like. Combinations of more than one colloidal silica can be used as the silica component II, regardless of the supplier. Colloidal silicas are usually supplied as solids in liquids. Any suitable % solids may be used.

Как правило, коллоидный диоксид кремния имеет по существу сферическую форму в отличие от компонента I диоксида кремния. Средние отношения размеров для коллоидного диоксида кремния обычно составляют менее 1,8:1, менее 1,5:1 или менее 1,25:1, но не ограничены ими. Средние размеры частиц (d50) коллоидного диоксида кремния являются относительно небольшими и обычно составляют от примерно 3 до примерно 25 нм, от примерно 3 до примерно 18 нм или от примерно 4 до примерно 15 нм. Иллюстративные и неограничивающие диапазоны удельной поверхности по методу БЭТ коллоидного диоксида кремния могут включать диапазоны от примерно 200 до примерно 1000 м2/г, от примерно 225 до примерно 500 м2/г и от примерно 250 до примерно 450 м2/г.As a rule, colloidal silicon dioxide has an essentially spherical shape, in contrast to component I of silicon dioxide. Average size ratios for colloidal silica are typically less than 1.8:1, less than 1.5:1, or less than 1.25:1, but are not limited to them. The average particle sizes (d50) of colloidal silica are relatively small and typically range from about 3 to about 25 nm, from about 3 to about 18 nm, or from about 4 to about 15 nm. Illustrative and non-limiting ranges of BET specific surface area of colloidal silica may include ranges from about 200 to about 1000 m 2 /g, from about 225 to about 500 m 2 /g, and from about 250 to about 450 m 2 /g.

Относительные количества компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния в первом способе особо не ограничены при условии, что количество компонента II диоксида кремния (клеевого компонента) является достаточным для получения подходящего композита на основе диоксида кремния. Таким образом, компонент II диоксида кремния обычно используют в меньших количествах по сравнению с компонентом I диоксида кремния. Количество компонента II диоксида кремния в расчете на общее количество компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния может составлять от примерно 1 до примерно 35% масс.; альтернативно от примерно 2 до примерно 25% масс.; альтернативно от примерно 5 до примерно 30% масс.; или альтернативно от примерно 3 до примерно 20% масс. В случае коллоидного диоксида кремния из такого расчета исключено количество воды.The relative amounts of the silica component I and the silica component II in the first method are not particularly limited as long as the amount of the silica component II (adhesive component) is sufficient to obtain a suitable silica composite. Thus, silica component II is generally used in smaller amounts compared to silica component I. The amount of silica component II, based on the total amount of silica component I and silica component II, can be from about 1 to about 35% by weight; alternatively from about 2 to about 25% of the mass.; alternatively from about 5 to about 30% of the mass.; or alternatively from about 3 to about 20% of the mass. In the case of colloidal silicon dioxide, the amount of water is excluded from this calculation.

На стадии (1) первого способа компонент I диоксида кремния и компонент II диоксида кремния можно привести в контакт или объединить в разбавителе, содержащем по меньшей мере 70% масс. воды, с получением смеси. Может быть полезным использовать разбавитель, который по существу полностью состоит из воды или содержит по меньшей мере примерно 80% масс., по меньшей мере примерно 90% масс., по меньшей мере примерно 95% масс. воды. Компонент I диоксида кремния, компонент II диоксида кремния и разбавитель можно привести в контакт или объединить в любом порядке или последовательности.At stage (1) of the first method component I of silicon dioxide and component II of silicon dioxide can be brought into contact or combined in a diluent containing at least 70% of the mass. water to form a mixture. It may be useful to use a diluent that essentially consists entirely of water or contains at least about 80 wt. -%, at least about 90 wt. -%, at least about 95 wt. water. The silica component I, the silica component II and the diluent may be brought into contact or combined in any order or sequence.

Обратимся теперь к стадии (2), на которой в указанной смеси получают композит на основе диоксида кремния или в указанной смеси получают совместно загустевший композит на основе диоксида кремния. Формирование или совместное гелеобразование композита на основе диоксида кремния можно осуществить с применением различных методов, таких как регулирование pH смеси (например, добавление кислоты или основания), удаление воды из смеси и/или нагревание смеси, добавление к смеси иона металла (например, Al, Fe, Cr), добавление к смеси органического растворителя (например, спирта), хранение смеси в течение подходящего периода времени и т.п., а также с применением любой комбинации перечисленных методов. Например, объединение компонентов диоксида кремния на стадии (1) с получением смеси может спонтанно привести к формированию композита на основе диоксида кремния, и, таким образом, стадия (1) и стадия (2) могут происходить по существу одновременно. В качестве другого примера, добавление к полученной смеси спирта (или добавление полученной смеси к спирту) может привести к формированию композита на основе диоксида кремния. В качестве еще одного примера, изменение pH смеси путем добавления кислоты (или основания) может привести к формированию композита на основе диоксида кремния. Другие подходящие методы формирования или совместного гелеобразования материалов на основе диоксида кремния известны в данной области и также включены в настоящий документ.Turning now to step (2), in which a silica-based composite is produced in said mixture or a co-thickened silica-based composite is obtained in said mixture. The formation or co-gelling of the silica composite can be accomplished using a variety of methods such as adjusting the pH of the mixture (e.g., adding an acid or base), removing water from the mixture and/or heating the mixture, adding a metal ion (e.g., Al, Fe, Cr), adding an organic solvent (eg, alcohol) to the mixture, storing the mixture for a suitable period of time, etc., or using any combination of these methods. For example, combining the silica components in step (1) to form a mixture may spontaneously lead to the formation of a silica composite, and thus step (1) and step (2) can occur substantially simultaneously. As another example, adding alcohol to the resulting mixture (or adding the resulting mixture to alcohol) can result in the formation of a silica-based composite. As another example, changing the pH of a mixture by adding an acid (or base) can result in the formation of a silica composite. Other suitable methods for forming or co-gelling silica-based materials are known in the art and are also included herein.

Обратимся теперь ко второму способу получения композита на основе диоксида кремния, указанный способ может включать (1) объединение компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния в растворителе с получением смеси и (2) формирование в указанной смеси (совместно загустевшего) композита на основе диоксида кремния. Во втором способе компонент I диоксида кремния может содержать частицы диоксида кремния неправильной и несферической формы, описанные в настоящем документе, и, таким образом, компонент I диоксида кремния может включать любой подходящий высокодисперсный диоксид кремния, такой как высокодисперсный диоксид кремния Cab-o-sil® (Каб-о-сил), высокодисперсный диоксид кремния Aerosil® (Аэросил) и т.п., а также их комбинации. Во втором способе компонент II диоксида кремния может включать соединение кремния (или кремнийсодержащее соединение).Turning now to a second method for preparing a silica composite, said method may include (1) combining the silica component I and the silica component II in a solvent to form a mixture, and (2) forming in said mixture a (co-thickened) silica composite silicon. In the second method, the silica component I may comprise the irregular and non-spherical silica particles described herein, and thus the silica component I may include any suitable fumed silica, such as Cab-o-sil® fumed silica . (Cab-o-force), highly dispersed silicon dioxide Aerosil ® (Aerosil), and the like, as well as combinations thereof. In the second method, the silica component II may include a silicon compound (or a silicon-containing compound).

Конкретное соединение кремния, применяемое в качестве кремниевого компонента II, особо не ограничено. Типичные и неограничивающие примеры подходящих соединений кремния могут включать алкоксид кремния (например, тетраэтилортосиликат), галогенид кремния, гидрид кремния, силан, гидрокарбилсилан, силоксан и т.п., а также их комбинации. Согласно одному из аспектов, например, соединение кремния может включать силикат натрия, этилсиликат, силикатный олигомер (например, этилсиликатный олигомер), а также любую их комбинацию, при этом согласно другому аспекту соединение кремния может включать силикат Silbond® (Силбонд).The specific silicon compound used as the silicon component II is not particularly limited. Representative and non-limiting examples of suitable silicon compounds may include silicon alkoxide (eg, tetraethyl orthosilicate), silicon halide, silicon hydride, silane, hydrocarbylsilane, siloxane, and the like, and combinations thereof. According to one aspect, for example, the silicon compound may include sodium silicate, ethyl silicate, silicate oligomer (eg, ethyl silicate oligomer), and any combination thereof, while in another aspect, the silicon compound may include Silbond ® silicate (Silbond).

Аналогичным образом, во втором способе можно использовать любой подходящий растворитель, но часто такой растворитель смешивается как с маслом, так и с водой. Типичные и неограничивающие примеры подходящих растворителей могут включать кетон (например, ацетон), спирт (например, метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол и т.д.), гликоль, сложный эфир, простой эфир, ацетонитрил и т.п. Кроме того, можно использовать комбинации двух или более растворителей. Растворитель также может дополнительно содержать воду, так что применяемый растворитель может, например, представлять собой смесь спирта и воды.Similarly, any suitable solvent can be used in the second method, but often such a solvent is miscible with both oil and water. Representative and non-limiting examples of suitable solvents may include a ketone (e.g. acetone), alcohol (e.g. methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, etc.), glycol, ester, ether, acetonitrile, etc. .P. In addition, combinations of two or more solvents may be used. The solvent may also additionally contain water, so that the solvent used may, for example, be a mixture of alcohol and water.

Относительные количества компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния во втором способе особо не ограничены при условии, что количество компонента II диоксида кремния (клеевого компонента) является достаточным для формирования подходящего композита на основе диоксида кремния. Количество компонента II диоксида кремния в расчете на общее количество компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния может составлять от примерно 10 до примерно 90% масс.; альтернативно от примерно 15 до примерно 60% масс.; альтернативно от примерно 20 до примерно 80% масс.; или альтернативно от примерно 20 до примерно 50% масс.The relative amounts of the silica component I and the silica component II in the second method are not particularly limited as long as the amount of the silica component II (adhesive component) is sufficient to form a suitable silica composite. The amount of silica component II, based on the total amount of silica component I and silica component II, can be from about 10 to about 90% by weight; alternatively from about 15 to about 60% of the mass.; alternatively from about 20 to about 80% of the mass.; or alternatively from about 20 to about 50% of the mass.

Обратимся теперь к стадии (2), на которой в указанной смеси получают композит на основе диоксида кремния или в указанной смеси получают совместно загустевший композит на основе диоксида кремния. Формирование или совместное гелеобразование композита на основе диоксида кремния можно осуществить с применением различных технологий, описанных в настоящем документе для первого способа, при этом любая из перечисленных технологий в равной степени применима ко второму способу.Referring now to step (2), in which a silica composite is produced in said mixture or a co-thickened silica composite is obtained in said mixture. The formation or co-gelling of the silica composite can be accomplished using various techniques described herein for the first method, any of the techniques listed being equally applicable to the second method.

Стадии (1) и (2) первого и второго способов можно осуществлять при любой подходящей температуре и в течение любого подходящего периода времени. Типичные и неограничивающие диапазоны температуры могут включать от примерно 5°C до примерно 80 °C, от примерно 15°C до примерно 60 °C, от примерно 10°C до примерно 40°C или от примерно 20°C до примерно 50 °C. Подразумевают, что такие температурные диапазоны также включают случаи, при которых соответствующую стадию осуществляют при серии различных температур, а не при одной фиксированной температуре, лежащей в соответствующих температурных диапазонах.Steps (1) and (2) of the first and second methods can be carried out at any suitable temperature and for any suitable period of time. Typical and non-limiting temperature ranges may include from about 5°C to about 80°C, from about 15°C to about 60°C, from about 10°C to about 40°C, or from about 20°C to about 50°C. . Such temperature ranges are also intended to include cases in which the respective step is carried out at a series of different temperatures rather than at one fixed temperature lying within the respective temperature ranges.

Аналогичным образом, период времени для соответствующей стадии особо не ограничен и указанную стадию можно проводить в течение любого подходящего периода времени. Согласно некоторым аспектам такой период времени может составлять по меньшей мере примерно 1 минуту, по меньшей мере примерно 5 минут, по меньшей мере примерно 10 минут, по меньшей мере примерно 15 минут или по меньшей мере примерно 30 минут. Согласно другим аспектам такой период времени может составлять от примерно 30 секунд до примерно 48 часов, от примерно 1 минуты до примерно 24 часов, от примерно 5 минут до примерно 8 часов, от примерно 15 минут до примерно 8 часов или от примерно 5 минут до примерно 2 часов.Likewise, the time period for the respective step is not particularly limited, and said step can be carried out for any suitable time period. In some aspects, such time period may be at least about 1 minute, at least about 5 minutes, at least about 10 minutes, at least about 15 minutes, or at least about 30 minutes. In other aspects, such time period may be from about 30 seconds to about 48 hours, from about 1 minute to about 24 hours, from about 5 minutes to about 8 hours, from about 15 minutes to about 8 hours, or from about 5 minutes to about 2 hours.

Первый способ и второй способ могут включать стадию сушки композита на основе диоксида кремния; альтернативно, стадию прокаливания композита на основе диоксида кремния; или альтернативно стадию сушки композита на основе диоксида кремния и стадию прокаливания композита на основе диоксида кремния. Можно использовать любой способ или технологию сушки, например, сушку при повышенной температуре и давлении ниже атмосферного, распылительную сушку и т.п. Типичные максимальные температуры прокаливания часто составляют от примерно 200°C до примерно 800 °C, например, от примерно 250°C до примерно 600 °C, от примерно 300°C до примерно 600°C или от примерно 300°C до примерно 500 °C. Согласно этим и другим аспектам подразумевают, что такие температурные диапазоны также включают случаи, при которых стадию прокаливания проводят при серии различных температур (например, начальной температуре прокаливания, максимальной температуре прокаливания), а не при одной фиксированной температуре, лежащей в соответствующих диапазонах.The first method and the second method may include the step of drying the silica composite; alternatively, the step of calcining the silica composite; or alternatively a step of drying the silica composite and a step of calcining the silica composite. Any drying method or technique may be used, such as drying at elevated temperature and subatmospheric pressure, spray drying, and the like. Typical maximum calcination temperatures are often from about 200°C to about 800°C, such as from about 250°C to about 600°C, from about 300°C to about 600°C, or from about 300°C to about 500°C. C. According to these and other aspects, such temperature ranges are also intended to include cases in which the calcination step is conducted at a series of different temperatures (e.g. initial calcination temperature, maximum calcination temperature) rather than at one fixed temperature within the respective ranges.

Продолжительность стадии прокаливания не ограничена каким-либо конкретным периодом времени. Следовательно, стадию прокаливания можно проводить, например, в течение периода времени, составляющего от 30-45 минут до 36-48 часов или более. Подходящее время прокаливания может зависеть, например, от начальной/максимальной температуры прокаливания, помимо других переменных параметров. Однако в общем случае, стадию прокаливания можно проводить в течение периода времени, который может составлять от примерно 30 минут до примерно 48 часов, например, от примерно 1 часа до примерно 24 часов, от примерно 1 часа до примерно 12 часов, от примерно 2 часов до примерно 12 часов или от примерно 2 часов до примерно 8 часов.The duration of the calcination step is not limited to any particular time period. Therefore, the calcination step can be carried out, for example, for a period of time ranging from 30-45 minutes to 36-48 hours or more. A suitable calcination time may depend on, for example, the initial/maximum calcination temperature, among other variables. However, in general, the calcination step can be carried out over a period of time that can be from about 30 minutes to about 48 hours, for example, from about 1 hour to about 24 hours, from about 1 hour to about 12 hours, from about 2 hours up to about 12 hours, or from about 2 hours to about 8 hours.

Стадию прокаливания можно проводить в потоке прокаливающего газа, содержащего (или состоящего по существу из, или состоящего из) инертный газ (например, азот), кислород, воздух или любую их смесь или комбинацию. Согласно некоторым аспектам поток прокаливающего газа может содержать воздух, тогда как согласно другим аспектам поток прокаливающего газа может содержать смесь воздуха и азота. Но в то же время, согласно некоторым аспектам поток прокаливающего газа может представлять собой инертный газ, такой как азот и/или аргон.The calcination step can be carried out in a calcination gas stream containing (or consisting essentially of, or consisting of) an inert gas (eg, nitrogen), oxygen, air, or any mixture or combination thereof. In some aspects, the calcination gas stream may contain air, while in other aspects, the calcination gas stream may contain a mixture of air and nitrogen. However, in some aspects, the calcining gas stream may be an inert gas such as nitrogen and/or argon.

Стадию прокаливания можно проводить с применением любого подходящего способа и оборудования, либо в периодическом, либо в непрерывном режиме. Например, стадию прокаливания можно осуществлять в ленточной обжиговой печи или альтернативно во вращающейся обжиговой печи. Согласно некоторым аспектам стадию прокаливания можно осуществлять в сосуде для прокаливания периодического или непрерывного действия, содержащем псевдоожиженный слой. Как будет понятно специалистам в данной области техники, для стадии прокаливания можно использовать и другие подходящие способы и оборудование, при этом такие способы и оборудование включены в настоящий документ.The calcination step can be carried out using any suitable method and equipment, either batchwise or continuously. For example, the calcination step can be carried out in a belt kiln or alternatively in a rotary kiln. In some aspects, the calcination step may be carried out in a batch or continuous calcination vessel containing a fluidized bed. As will be appreciated by those skilled in the art, other suitable methods and equipment may be used for the calcination step, and such methods and equipment are included herein.

Необязательно, титансодержащее соединение можно привести в контакт или объединить, в любом порядке, с компонентом I диоксида кремния и компонентом II диоксида кремния в разбавителе или растворителе на стадии (1) первого способа и второго способа, например, с получением композита на основе диоксида кремния (например, «титанированного» композита на основе диоксида кремния). Конкретное применяемое титансодержащее соединение особо не ограничено. В соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения соединение титана может представлять собой соединение Ti (III) и/или соединение Ti (IV). Типичные и неограничивающие примеры подходящих титансодержащих соединений могут включать алкоксид титана (например, изопропоксид титана, н-пропоксид титана), галогенид титана, галогенид или оксогалогенид титана, комплекс ацетилацетоната титана, комплекс триэтаноламина титана, карбоксилат титана (например, оксалат, цитрат, лактат и т.д.) и т.п., а также их хелатные или модифицированные варианты для обеспечения лучшей применимости в системах на водной основе. Комбинации более чем одного титансодержащего соединения можно использовать в первом способе и втором способе.Optionally, the titanium-containing compound may be contacted or combined, in any order, with the silica component I and the silica component II in a diluent or solvent in step (1) of the first method and the second method, for example, to form a silica composite ( e.g. "titanized" silica composite). The specific titanium-containing compound used is not particularly limited. In accordance with some aspects of the present invention, the titanium compound may be a Ti(III) compound and/or a Ti(IV) compound. Representative and non-limiting examples of suitable titanium-containing compounds may include titanium alkoxide (e.g., titanium isopropoxide, titanium n-propoxide), titanium halide, titanium halide or oxohalide, titanium acetylacetonate complex, titanium triethanolamine complex, titanium carboxylate (e.g., oxalate, citrate, lactate, and etc.), etc., as well as their chelated or modified variants to provide better applicability in water-based systems. Combinations of more than one titanium-containing compound can be used in the first method and the second method.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ХРОМОВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ПОДЛОЖКЕMETHODS FOR PRODUCING CHROMIUM CATALYSTS ON A SUBSTRATE

Аспекты настоящего изобретения также относятся к способам получения хромовых катализаторов на подложке. В способах получения композита на основе диоксида кремния, описанных выше, в соответствующие способы может быть включено добавление хрома. Согласно одному из аспектов, например, третий способ, соответствующий настоящему изобретению, может включать (1) объединение (в любом порядке) хромсодержащего соединения и необязательного титансодержащего соединения с компонентом I диоксида кремния и компонентом II диоксида кремния в разбавителе или растворителе с получением смеси и (2) получение в указанной смеси соединения хрома на подложке. В таком третьем способе компонент I диоксида кремния, компонент II диоксида кремния, разбавитель, растворитель и любые технологические условия могут быть такими же, как те, что описаны выше для первого способа и второго способа. Компоненты на стадии объединения можно привести в контакт или объединять любыми подходящими способами, такими как смешивание или суспендирование компонентов. Хотя это и не требуется, может быть полезным, чтобы хромсодержащее соединение (и титансодержащее соединение, при применении) было растворимо в разбавителе или растворителе. В третьем способе можно использовать любые подходящие температуры и периоды времени, такие как те, что описаны выше для первого и второго способов. Необязательно, третий способ может дополнительно включать стадию сушки хромового катализатора на подложке, стадию прокаливания хромового катализатора на подложке или как сушку, так и прокаливание хромового катализатора на подложке.Aspects of the present invention also relate to processes for the preparation of supported chromium catalysts. In the processes for preparing the silica composite described above, the addition of chromium may be included in the respective processes. In one aspect, for example, the third method of the present invention may include (1) combining (in any order) a chromium-containing compound and an optional titanium-containing compound with a silica component I and a silica component II in a diluent or solvent to form a mixture, and ( 2) obtaining in the specified mixture of chromium compounds on the substrate. In such a third process, the silica component I, silica component II, diluent, solvent, and any process conditions may be the same as those described above for the first method and the second method. The components in the combining step may be brought into contact or combined by any suitable means such as mixing or suspending the components. Although not required, it may be useful for the chromium compound (and the titanium compound, if used) to be soluble in the diluent or solvent. In the third method, any suitable temperatures and times may be used, such as those described above for the first and second methods. Optionally, the third method may further include the step of drying the chromium catalyst on the support, the step of calcining the chromium catalyst on the support, or both drying and calcining the chromium catalyst on the support.

Четвертый способ получения хромового катализатора на подложке согласно настоящему изобретению может включать применение описанного выше композита на основе диоксида кремния, например, полученного путем выполнения стадий (1) и (2) в первом способе или втором способе, и (3) объединение (в любом порядке) хромсодержащего соединения и необязательного титансодержащего соединения с композитом на основе диоксида кремния с получением хромового катализатора на подложке. Компоненты на стадии (3) можно привести в контакт или объединять любыми подходящими способами, такими как смешивание или суспендирование компонентов. Хотя это и не требуется, может быть полезным, чтобы хромсодержащее соединение (и титансодержащее соединение, при применении) было растворимо в любой жидкой среде, присутствующей при проведении стадии (3). В четвертом способе можно использовать любые подходящие температуры и периоды времени, такие как те, что описаны выше для первого и второго способов. Необязательно, четвертый способ может дополнительно включать стадию сушки хромового катализатора на подложке, стадию прокаливания хромового катализатора на подложке или как сушку, так и прокаливание хромового катализатора на подложке.The fourth method for producing a supported chromium catalyst according to the present invention may include using the above-described silica-based composite, for example, obtained by performing steps (1) and (2) in the first method or the second method, and (3) combining (in any order ) a chromium-containing compound and an optional titanium-containing compound with a silica-based composite to form a supported chromium catalyst. The components in step (3) may be brought into contact or combined by any suitable means such as mixing or suspending the components. Although not required, it may be useful that the chromium compound (and the titanium compound, if used) be soluble in any liquid medium present during step (3). In the fourth method, any suitable temperatures and times may be used, such as those described above for the first and second methods. Optionally, the fourth method may further include the step of drying the chromium catalyst on the support, the step of calcining the chromium catalyst on the support, or both drying and calcining the chromium catalyst on the support.

Пятый способ получения хромового катализатора на подложке согласно настоящему изобретению может включать применение описанного выше композита на основе диоксида кремния, например, полученного путем выполнения стадий (1) и (2) в первом способе или втором способе, и (3) объединение (в любом порядке) хромсодержащего соединения и необязательного титансодержащего соединения с композитом на основе диоксида кремния при прокаливании с получением хромового катализатора на подложке. В пятом способе хром вводят в катализатор во время стадии прокаливания с получением активированного хромового катализатора на подложке. Типичные и неограничивающие примеры хромсодержащего соединения включают ацетат хрома (III), основной ацетат хрома (III), ацетилацетонат хрома (III), Cr2(SO4)3, Cr(NO3)3 и CrO3, а также их комбинации.The fifth method for producing a supported chromium catalyst according to the present invention may include using the above-described silica-based composite, for example, obtained by performing steps (1) and (2) in the first method or the second method, and (3) combining (in any order ) a chromium-containing compound and an optional titanium-containing compound with a silica-based composite upon calcination to form a supported chromium catalyst. In the fifth method, chromium is introduced into the catalyst during the calcination step to form a supported activated chromium catalyst. Typical and non-limiting examples of a chromium-containing compound include chromium (III) acetate, basic chromium (III) acetate, chromium (III) acetylacetonate, Cr 2 (SO 4 ) 3 , Cr(NO 3 ) 3 , and CrO 3 , and combinations thereof.

В третьем, четвертом и пятом способах полученный хромовый катализатор на подложке можно в общем случае охарактеризовать объемной плотностью в диапазоне от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл, общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г, удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г и максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм, помимо других свойств, описанных в настоящем документе.In the third, fourth, and fifth processes, the supported chromium catalyst obtained can generally be characterized by a bulk density in the range of about 0.08 to about 0.4 g/ml, a total pore volume of about 0.4 to about 2.5 ml/ g, a BET surface area from about 175 to about 375 m 2 /g, and a maximum pore diameter from about 10 to about 80 nm, among other properties described herein.

В целом, в настоящем документе независимо описаны особенности третьего, четвертого и пятого способов (например, помимо прочего, свойства и характеристики компонента I диоксида кремния, свойства и характеристики компонента II диоксида кремния, условия, при которых получают катализатор на подложке, хромсодержащее соединение, титансодержащее соединение (при применении), а также свойства и характеристики хромового катализатора на подложке), при этом такие особенности можно объединять в любой комбинации для дальнейшего описания предложенных способов получения хромового катализатора на подложке. Более того, дополнительные технологические стадии можно осуществлять до, во время и/или после любой из стадий в любом из способов, описанных в настоящем документе, и применять без ограничения и в любой комбинации для дальнейшего описания предложенных способов, если не указано иное. Кроме того, любые хромовые катализаторы на подложке (например, хром/диоксид кремния или хром/диоксид кремния-диоксид титана, при применении титана), полученные в соответствии с предложенными способами, находятся в пределах объема настоящего изобретения и включены в него.In general, the features of the third, fourth, and fifth methods are independently described herein (e.g., but not limited to, properties and characteristics of silica component I, properties and characteristics of silica component II, conditions under which a supported catalyst, a chromium-containing compound, a titanium-containing connection (when used), as well as the properties and characteristics of the supported chromium catalyst), and such features can be combined in any combination to further describe the proposed methods for obtaining a supported chromium catalyst. Moreover, additional processing steps can be performed before, during and/or after any of the steps in any of the methods described herein, and used without limitation and in any combination to further describe the proposed methods, unless otherwise indicated. In addition, any supported chromium catalysts (eg, chromium/silica or chromium/silica-titanium dioxide, when using titanium) made in accordance with the proposed methods are within the scope of the present invention and are included therein.

Кроме того, в настоящее изобретение включены хромовые катализаторы на подложке (с титаном или без него), характеризующиеся объемной плотностью в диапазоне от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл, общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г, удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г и максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм, и содержащие композит на основе диоксида кремния и обычно от примерно 0,1 до примерно 15% масс. хрома, независимо от способа их получения. Таким образом, согласно аспектам настоящего изобретения количество композита на основе диоксида кремния в катализаторе на подложке может в общем случае составлять от примерно 85 до примерно 99,9% масс.; альтернативно от примерно 92 до примерно 99% масс.; альтернативно от примерно 93 до примерно 98% масс.; или альтернативно от примерно 94 до примерно 99% масс. Приведенные массовые проценты основаны на массе композита на основе диоксида кремния относительно общей массы катализатора. Хромовый катализатор на подложке включает предшественники катализаторов или предварительно прокаленные катализаторы (до прокаливания), а также активированные катализаторы или прокаленные катализаторы (после прокаливания).Also included in the present invention are supported chromium catalysts (with or without titanium) having a bulk density in the range of about 0.08 to about 0.4 g/ml, a total pore volume of about 0.4 to about 2, 5 ml/g, BET surface area from about 175 to about 375 m 2 /g and a maximum pore diameter from about 10 to about 80 nm, and containing a composite based on silicon dioxide and usually from about 0.1 to about 15% mass. chromium, regardless of how they are obtained. Thus, in accordance with aspects of the present invention, the amount of the silica-based composite in the supported catalyst may generally be from about 85 to about 99.9 wt %. alternatively from about 92 to about 99% of the mass.; alternatively from about 93 to about 98% of the mass.; or alternatively from about 94 to about 99% of the mass. The weight percentages given are based on the weight of the silica composite relative to the total weight of the catalyst. The supported chromium catalyst includes catalyst precursors or pre-calcined catalysts (before calcination) as well as activated catalysts or calcined catalysts (after calcination).

Для получения хромового катализатора на подложке можно использовать любое подходящее хромсодержащее соединение (или предшественник хрома). Иллюстративные и неограничивающие примеры соединений хрома (II) могут включать ацетат хрома (II), хлорид хрома (II), бромид хрома (II), иодид хрома (II), сульфат хрома (II) и т.п., а также их комбинации. Аналогичным образом, иллюстративные и неограничивающие примеры соединений хрома (III) могут включать карбоксилат хрома (III), нафтенат хрома (III), галогенид хрома (III), сульфат хрома (III), нитрат хрома (III), дионат хрома (III) и т.п., а также их комбинации. Согласно некоторым аспектам хромсодержащее соединение может включать ацетат хрома (III), ацетилацетонат хрома (III), хлорид хрома (III), бромид хрома (III), сульфат хрома (III), нитрат хрома (III) и т.п., а также их комбинации.Any suitable chromium-containing compound (or chromium precursor) can be used to form a supported chromium catalyst. Illustrative and non-limiting examples of chromium(II) compounds may include chromium(II) acetate, chromium(II) chloride, chromium(II) bromide, chromium(II) iodide, chromium(II) sulfate, and the like, and combinations thereof. . Likewise, illustrative and non-limiting examples of chromium(III) compounds may include chromium(III) carboxylate, chromium(III) naphthenate, chromium(III) halide, chromium(III) sulfate, chromium(III) nitrate, chromium(III) dionate, and etc., as well as their combinations. In some aspects, the chromium-containing compound may include chromium(III) acetate, chromium(III) acetylacetonate, chromium(III) chloride, chromium(III) bromide, chromium(III) sulfate, chromium(III) nitrate, and the like, and their combinations.

При применении, можно использовать любое подходящее титансодержащее соединение, такое как алкоксид титана (например, изопропоксид титана, н-пропоксид титана), галогенид титана, галогенид или оксогалогенид титана, комплекс ацетилацетоната титана, комплекс триэтаноламина титана, карбоксилат титана (например, оксалат, цитрат, лактат и т.д.) и т.п., а также их хелатные или модифицированные варианты для лучшей применимости в системах на водной основе. Комбинации более чем одного титансодержащего соединения можно использовать в третьем, четвертом и пятом способах. Хромовый катализатор на подложке, полученный с применением титансодержащего соединения, часто могут называть титанированным хромовым катализатором (например, хром/диоксид кремния-диоксид титана).When used, any suitable titanium-containing compound can be used, such as titanium alkoxide (e.g. titanium isopropoxide, titanium n-propoxide), titanium halide, titanium halide or oxohalide, titanium acetylacetonate complex, titanium triethanolamine complex, titanium carboxylate (e.g. oxalate, citrate , lactate, etc.), etc., as well as their chelated or modified variants for better applicability in water-based systems. Combinations of more than one titanium-containing compound can be used in the third, fourth and fifth methods. A supported chromium catalyst prepared using a titanium-containing compound may often be referred to as a titanated chromium catalyst (eg, chromium/silica-titanium dioxide).

Согласно различным аспектам, включенным в настоящее изобретение, используют стадию прокаливания (часто называемую стадией активации). Что касается прокаливания (или активации) хромового катализатора на подложке, указанный способ прокаливания можно осуществлять при различных температурах и периодах времени, которые обычно выбирают для превращения всего или части хрома в шестивалентный хром. Часто такой процесс проводят в окислительной атмосфере, но это не является обязательным требованием. Например, стадию прокаливания можно осуществлять при максимальной температуре в диапазоне от примерно 400°C до примерно 1000 °C; альтернативно от примерно 500°C до примерно 900 °C; от примерно 500°C до примерно 900 °C; альтернативно от примерно 600°C до примерно 871 °C; альтернативно от примерно 550°C до примерно 850 °C; альтернативно от примерно 700°C до примерно 850 °C; альтернативно от примерно 725°C до примерно 900 °C; альтернативно от примерно 725°C до примерно 871 °C; альтернативно от примерно 725°C до примерно 850 °C; альтернативно от примерно 750°C до примерно 871 °C; или альтернативно от примерно 750°C до примерно 850 oC. Согласно этим и другим аспектам подразумевают, что такие температурные диапазоны также включают случаи, при которых стадию прокаливания проводят при серии различных температур (например, начальной температуре, максимальной температуре), а не при одной фиксированной температуре, лежащей в соответствующих диапазонах. Например, стадия прокаливания может начинаться при начальной температуре, а затем температура может быть увеличена до максимальной температуры, например, максимальной температуры в диапазоне от примерно 550°C до примерно 850°C или от примерно 725°C до примерно 900 °C.According to various aspects included in the present invention, a calcination step (often referred to as an activation step) is used. As regards the calcination (or activation) of the supported chromium catalyst, said calcination process can be carried out at various temperatures and times, which are generally chosen to convert all or part of the chromium to hexavalent chromium. Often such a process is carried out in an oxidizing atmosphere, but this is not a requirement. For example, the calcination step may be performed at a maximum temperature in the range of about 400°C to about 1000°C; alternatively from about 500°C to about 900°C; from about 500°C to about 900°C; alternatively from about 600°C to about 871°C; alternatively from about 550°C to about 850°C; alternatively from about 700°C to about 850°C; alternatively from about 725°C to about 900°C; alternatively from about 725°C to about 871°C; alternatively from about 725°C to about 850°C; alternatively from about 750°C to about 871°C; or alternatively from about 750° C. to about 850 ° C. According to these and other aspects, such temperature ranges are also meant to include instances in which the calcination step is conducted at a series of different temperatures (e.g., start temperature, maximum temperature) rather than at one fixed temperature lying in the appropriate ranges. For example, the calcination step may begin at an initial temperature and then the temperature may be increased to a maximum temperature, such as a maximum temperature in the range of about 550°C to about 850°C, or from about 725°C to about 900°C.

Продолжительность стадии прокаливания не ограничена каким-либо конкретным периодом времени. Следовательно, указанную стадию прокаливания можно проводить, например, в течение периода времени, составляющего от 1 минуты до 12-24 часов или более. Подходящее время прокаливания может зависеть, помимо других переменных параметров, например, от начальной/максимальной температуры. Однако в общем случае стадию прокаливания можно проводить в течение периода времени, который может составлять от примерно 1 минуты до примерно 24 часов, например, от примерно 30 минут до примерно 8 часов, от примерно 1 часа до примерно 12 часов, от примерно 2 часов до примерно 12 часов, от примерно 3 часов до примерно 10 часов или от примерно 5 часов до примерно 10 часов.The duration of the calcination step is not limited to any particular time period. Therefore, said calcination step can be carried out, for example, for a period of time ranging from 1 minute to 12-24 hours or more. A suitable calcination time may depend on, among other variables, for example the initial/maximum temperature. However, in general, the calcination step may be carried out over a period of time, which may be from about 1 minute to about 24 hours, for example, from about 30 minutes to about 8 hours, from about 1 hour to about 12 hours, from about 2 hours to about 12 hours, from about 3 hours to about 10 hours, or from about 5 hours to about 10 hours.

При применении, количество титана в описанных в настоящем документе хромовых катализаторах на подложке (или композитах на основе диоксида кремния, таких как диоксид кремния-диоксид титана) особо не ограничено. Однако в общем случае количество титана в хромовом катализаторе на подложке (или композите на основе диоксида кремния) может составлять от примерно 0,1 до примерно 20% масс.; альтернативно от примерно 0,5 до примерно 10% масс.; альтернативно от примерно 1 до примерно 10% масс.; альтернативно от примерно 1 до примерно 6% масс.; или альтернативно от примерно 1,5 до примерно 5% масс. Приведенные массовые проценты основаны на количестве титана относительно общей массы катализатора (или композита на основе диоксида кремния).In use, the amount of titanium in the supported chromium catalysts (or silica-based composites such as silica-titania) described herein is not particularly limited. However, in general, the amount of titanium in the supported chromium catalyst (or silica composite) can be from about 0.1 to about 20% by weight; alternatively from about 0.5 to about 10% wt.; alternatively from about 1 to about 10% of the mass.; alternatively from about 1 to about 6% of the mass.; or alternatively from about 1.5 to about 5% of the mass. The weight percentages given are based on the amount of titanium relative to the total weight of the catalyst (or silica composite).

Аналогично, количество хрома в описанных в настоящем документе хромовых катализаторах на подложке (предварительно прокаленных или прокаленных/активированных) особо не ограничено. Однако в общем случае количество хрома в катализаторе на подложке может составлять от примерно 0,1 до примерно 20% масс.; альтернативно от примерно 0,1 до примерно 15% масс.; альтернативно от примерно 0,5 до примерно 15% масс.; альтернативно от примерно 0,5 до примерно 5% масс.; альтернативно от примерно 0,5 до примерно 2,5% масс.; альтернативно от примерно 1 до примерно 10% масс.; или альтернативно от примерно 1 до примерно 6% масс. Приведенные массовые проценты основаны на количестве хрома относительно общей массы катализатора.Similarly, the amount of chromium in the supported chromium catalysts (pre-calcined or calcined/activated) described herein is not particularly limited. However, in general, the amount of chromium in the supported catalyst may be from about 0.1 to about 20% by weight; alternatively from about 0.1 to about 15% wt.; alternatively from about 0.5 to about 15% wt.; alternatively from about 0.5 to about 5% wt.; alternatively from about 0.5 to about 2.5% wt.; alternatively from about 1 to about 10% of the mass.; or alternatively from about 1 to about 6% of the mass. The weight percentages given are based on the amount of chromium relative to the total weight of the catalyst.

Согласно одному из аспектов по меньшей мере примерно 75% масс., по меньшей мере примерно 80% масс., по меньшей мере примерно 85% масс., по меньшей мере примерно 90% масс., по меньшей мере примерно 95% масс. или по меньшей мере примерно 99% масс. хрома может присутствовать в степени окисления три или менее. Согласно такому аспекту катализатор, как правило, предварительно прокаливают, хотя обычно высушивают. Согласно другому аспекту по меньшей мере примерно 30% масс., по меньшей мере примерно 40% масс., по меньшей мере примерно 50% масс., по меньшей мере примерно 60% масс., по меньшей мере примерно 70% масс., по меньшей мере примерно 80% масс., по меньшей мере примерно 90% масс. или по меньшей мере примерно 95% масс. хрома может присутствовать в виде шестивалентного хрома. Согласно такому аспекту катализатор прокаливают (или активируют).According to one aspect, at least about 75 wt%, at least about 80 wt%, at least about 85 wt%, at least about 90 wt%, at least about 95 wt%. or at least about 99% of the mass. chromium may be present in an oxidation state of three or less. In this aspect, the catalyst is typically pre-calcined, although usually dried. According to another aspect, at least about 30 wt%, at least about 40 wt%, at least about 50 wt%, at least about 60 wt%, at least about 70 wt%, at least at least about 80% wt., at least about 90% of the mass. or at least about 95% of the mass. chromium may be present as hexavalent chromium. In such an aspect, the catalyst is calcined (or activated).

Обратимся теперь к характеристикам описанных в настоящем документе композитов на основе диоксида кремния и хромовых катализаторов на подложке, такие композиты на основе диоксида кремния и хромовые катализаторы на подложке можно охарактеризовать объемной плотностью от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл, общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г, удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г и максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм. Приведенные иллюстративные и неограничивающие примеры композитов на основе диоксида кремния и хромовых катализаторов на подложке согласно настоящему изобретению также могут иметь любые из свойств, перечисленных ниже, и в любой комбинации, если не указано иное.Turning now to the performance of the supported silica-based and chromium-catalyzed composites described herein, such supported silica-based and chromium-catalyzed composites can be characterized by a bulk density of about 0.08 to about 0.4 g/mL, total volume a pore from about 0.4 to about 2.5 ml/g, a BET specific surface area from about 175 to about 375 m 2 /g, and a maximum pore diameter from about 10 to about 80 nm. The illustrative and non-limiting examples of supported silica-chromium catalyst composites of the present invention may also have any of the properties listed below and in any combination unless otherwise indicated.

Согласно одному из аспектов объемная плотность композита на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке может независимо составлять от примерно 0,08 до примерно 0,35 г/мл, от примерно 0,1 до примерно 0,35 г/мл, от примерно 0,1 до примерно 0,32 г/мл, от примерно 0,12 до примерно 0,34 г/мл или от примерно 0,14 до примерно 0,37 г/мл. Для сравнения, типичная объемная плотность высокодисперсных диоксидов кремния находится в диапазоне от 0,04 до 0,05 г/мл.In one aspect, the bulk density of the silica-chromium catalyst composite on the support may independently be from about 0.08 to about 0.35 g/mL, from about 0.1 to about 0.35 g/mL, from about 0 1 to about 0.32 g/mL, from about 0.12 to about 0.34 g/mL, or from about 0.14 to about 0.37 g/mL. For comparison, a typical bulk density of highly dispersed silicas is in the range of 0.04 to 0.05 g/ml.

Общий объем пор и удельная поверхность по методу БЭТ подходящих композитов на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке особо не ограничены. Общий объем пор может составлять от примерно 0,5 до примерно 3,5 мл/г; альтернативно от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г; альтернативно от примерно 0,4 до примерно 1,5 мл/г; альтернативно от примерно 0,5 до примерно 2 мл/г; или альтернативно от примерно 0,5 до примерно 1,3 мл/г. Удельная поверхность по методу БЭТ может составлять от примерно 175 до примерно 360 м2/г; альтернативно от примерно 190 до примерно 375 м2/г; альтернативно от примерно 200 до примерно 375 м2/г; или альтернативно от примерно 200 до примерно 360 м2/г.The total pore volume and BET specific surface area of suitable supported silica-chromium-catalyzed composites are not particularly limited. The total pore volume may be from about 0.5 to about 3.5 ml/g; alternatively from about 0.4 to about 2.5 ml/g; alternatively from about 0.4 to about 1.5 ml/g; alternatively from about 0.5 to about 2 ml/g; or alternatively from about 0.5 to about 1.3 ml/g. The BET specific surface area can be from about 175 to about 360 m 2 /g; alternatively from about 190 to about 375 m 2 /g; alternatively from about 200 to about 375 m 2 /g; or alternatively from about 200 to about 360 m 2 /g.

Композит на основе диоксида кремния и хромовый катализатор на подложке преимущественно содержат значительное количество мезопор (пор с размером большим или равным 10 нм в диаметре и, в частности, 30 нм или более). Одним из показателей количественной оценки значительного количества крупных пор является максимальный диаметр пор (расположение, по шкале диаметра пор, наивысшей точки на кривой распределения пор по размерам). Максимальный диаметр пор композита на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке часто независимо составляет от примерно 10 до примерно 80 нм, например, от примерно 10 до примерно 70 нм, от примерно 10 до примерно 50 нм или от примерно 10 до примерно 40 нм. Согласно некоторым аспектам максимальный диаметр пор может составлять от примерно 15 до примерно 60 нм, от примерно 15 до примерно 50 нм, от примерно 17 до примерно 40 нм, от примерно 20 до примерно 80 нм, от примерно 20 до примерно 50 нм или от примерно 25 нм до примерно 60 нм.The silica-based composite and the supported chromium catalyst advantageously contain a significant amount of mesopores (pores greater than or equal to 10 nm in diameter and in particular 30 nm or more). One indicator for quantifying a significant number of large pores is the maximum pore diameter (location, on the pore diameter scale, of the highest point on the pore size distribution curve). The maximum pore diameter of the supported silica-chromium catalyst composite is often independently about 10 to about 80 nm, such as about 10 to about 70 nm, about 10 to about 50 nm, or about 10 to about 40 nm. In some aspects, the maximum pore diameter may be from about 15 to about 60 nm, from about 15 to about 50 nm, from about 17 to about 40 nm, from about 20 to about 80 nm, from about 20 to about 50 nm, or from about 25 nm to about 60 nm.

Еще одним показателем значительного количества крупных пор является средний диаметр пор (4×PV/SA) (PV - объем пор, SA - площадь поверхности). Например, композит на основе диоксида кремния с общим объемом пор 1,15 мл/г и общей удельной поверхностью по методу БЭТ 359 м2/г соответствует среднему диаметру пор 12,8 нм. Средний диаметр пор композита на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке может независимо составлять от примерно 8 до примерно 70 нм, от примерно 9 до примерно 50 нм, от примерно 9 до примерно 30 нм, от примерно 10 до примерно 50 нм или от примерно 10 до примерно 30 нм.Another indicator of a significant number of large pores is the average pore diameter (4×PV/SA) (PV - pore volume, SA - surface area). For example, a silica composite with a total pore volume of 1.15 ml/g and a total BET surface area of 359 m 2 /g corresponds to an average pore diameter of 12.8 nm. The average pore diameter of the silica-chromium catalyst composite on the support may independently be from about 8 to about 70 nm, from about 9 to about 50 nm, from about 9 to about 30 nm, from about 10 to about 50 nm, or from about 10 to about 30 nm.

Другим показателем значительного количества крупных пор является процент от общего объема пор в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм). Такой процент от общего объема пор в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) в композите на основе диоксида кремния и хромовом катализаторе на подложке может независимо составлять по меньшей мере примерно 35%, по меньшей мере примерно 40%, от примерно 35 до примерно 95% или от примерно 40 до примерно 85%.Another indicator of a significant number of large pores is the percentage of total pore volume in pores with diameters in the range of 10 to 50 nm (or in the range of 10 to 100 nm). Such a percentage of total pore volume in pores with diameters in the range of 10 to 50 nm (or in the range of 10 to 100 nm) in a silica composite and supported chromium catalyst can independently be at least about 35%, at least at least about 40%, from about 35% to about 95%, or from about 40% to about 85%.

Еще одним показателем значительного количества крупных пор является процент от общего объема пор в порах с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм, то есть с диаметрами пор по меньшей мере 30 нм и до 100 нм. Такой процент от общего объема пор в порах с диаметрами от 30 до 100 нм в композите на основе диоксида кремния и хромовом катализаторе на подложке может независимо составлять от примерно 0,5 до примерно 40%, от примерно 0,5 до примерно 35%, от примерно 1 до примерно 35% или от примерно 2 до примерно 35%.Another indicator of a significant number of large pores is the percentage of total pore volume in pores with diameters in the range of 30 to 100 nm, ie pore diameters of at least 30 nm and up to 100 nm. Such a percentage of the total pore volume in pores with diameters from 30 to 100 nm in a composite based on silica and a chromium catalyst on a support can independently be from about 0.5 to about 40%, from about 0.5 to about 35%, from about 1 to about 35%, or about 2 to about 35%.

Другим показателем значительного количества крупных пор является величина объема пор, характеризующая поры с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм). Объем пор в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) в композите на основе диоксида кремния и хромовом катализаторе на подложке может независимо составлять по меньшей мере примерно 0,2 мл/г, по меньшей мере примерно 0,3 мл/г, от примерно 0,2 до примерно 1,5 мл/г или от примерно 0,4 до примерно 1,3 мл/г.Another indicator of a significant number of large pores is the pore volume value, which characterizes pores with diameters in the range from 10 to 50 nm (or in the range from 10 to 100 nm). The pore volume of pores with diameters in the range of 10 to 50 nm (or in the range of 10 to 100 nm) in the silica-based composite and supported chromium catalyst can independently be at least about 0.2 ml/g, at least about 0.3 ml/g, from about 0.2 to about 1.5 ml/g, or from about 0.4 to about 1.3 ml/g.

Еще одним показателем значительного количества крупных пор является процент от общей удельной поверхности по методу БЭТ в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм). Такой процент от общей площади поверхности в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) в композите на основе диоксида кремния и хромовом катализаторе на подложке может независимо составлять по меньшей мере примерно 15%, по меньшей мере примерно 20%, от примерно 15 до примерно 65% или от примерно 20 до примерно 60%.Another indicator of a significant number of large pores is the percentage of total BET surface area in pores with diameters in the range of 10 to 50 nm (or in the range of 10 to 100 nm). Such a percentage of the total surface area in pores with diameters in the range of 10 to 50 nm (or in the range of 10 to 100 nm) in a silica-based composite and a supported chromium catalyst can independently be at least about 15%, at least at least about 20%, from about 15% to about 65%, or from about 20% to about 60%.

Другим показателем значительного количества крупных пор является величина удельной поверхности по методу БЭТ, характеризующая поры с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм). Площадь поверхности пор с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) в композите на основе диоксида кремния и хромовом катализаторе на подложке может независимо составлять по меньшей мере примерно 40 м2/г, по меньшей мере примерно 50 м2/г, от примерно 40 до примерно 200 м2/г или от примерно 60 до примерно 180 м2/г.Another indicator of a significant number of large pores is the BET specific surface area, which characterizes pores with diameters in the range from 10 to 50 nm (or in the range from 10 to 100 nm). The surface area of pores with diameters in the range of 10 to 50 nm (or in the range of 10 to 100 nm) in the silica-based composite and supported chromium catalyst can independently be at least about 40 m 2 /g, at least about 50 m 2 /g, from about 40 to about 200 m 2 /g, or from about 60 to about 180 m 2 /g.

С учетом увеличенного объема пор и площади поверхности в крупных порах микропоры (менее 10 нм, и, в частности, менее 5 нм или 3 нм) имеют меньший объем пор и площадь поверхности. Согласно одному из аспектов, например, процент от общего объема пор в порах с диаметрами, меньшими или равными 10 нм, в композите на основе диоксида кремния и хромовом катализаторе на подложке может независимо составлять менее или примерно 65%, менее или примерно 60%, от примерно 5 до примерно 65% или от примерно 15% до примерно 55%. Дополнительно или альтернативно, процент от общего объема пор в порах с диаметрами, меньшими или равными 5 нм, в композите на основе диоксида кремния и хромовом катализаторе на подложке может независимо составлять менее или примерно 25%, менее или примерно 20%, от примерно 1 до примерно 25% или от примерно 2 до примерно 15%. Дополнительно или альтернативно, процент от общего объема пор в порах с диаметрами, меньшими или равными 3 нм, в композите на основе диоксида кремния и хромовом катализаторе на подложке может независимо составлять менее или примерно 8%, менее или примерно 7%, менее или примерно 6% или менее или примерно 4%.Given the increased pore volume and surface area in large pores, micropores (less than 10 nm, and in particular less than 5 nm or 3 nm) have a lower pore volume and surface area. In one aspect, for example, the percentage of total pore volume in pores with diameters less than or equal to 10 nm in a silica-based composite and a supported chromium catalyst may independently be less than or about 65%, less than or about 60%, of about 5% to about 65%, or about 15% to about 55%. Additionally or alternatively, the percentage of total pore volume in pores with diameters less than or equal to 5 nm in the silica-based composite and supported chromium catalyst can independently be less than or about 25%, less than or about 20%, from about 1 to about 25% or from about 2 to about 15%. Additionally or alternatively, the percentage of total pore volume in pores with diameters less than or equal to 3 nm in the silica-based composite and supported chromium catalyst can independently be less than or about 8%, less than or about 7%, less than or about 6 % or less, or about 4%.

Аналогичным образом, в случае площади поверхности процент от площади поверхности в порах с диаметрами, меньшими или равными 5 нм, в композите на основе диоксида кремния и хромовом катализаторе на подложке может независимо составлять менее или примерно 50%, менее или примерно 30%, от примерно 5 до 50% или от примерно 5 до примерно 30%.Similarly, in the case of surface area, the percentage of surface area in pores with diameters less than or equal to 5 nm in a silica-based composite and a supported chromium catalyst can independently be less than or about 50%, less than or about 30%, of about 5 to 50% or from about 5 to about 30%.

Композит на основе диоксида кремния (или хромовый катализатор на подложке) может иметь любой подходящий размер частиц, как будет понятно специалистам в данной области техники. Иллюстративные и неограничивающие диапазоны среднего размера (d50) частиц композита на основе диоксида кремния (или хромового катализатора на подложке) могут включать от примерно 10 до примерно 500 микрон, от примерно 25 до примерно 250 микрон, от примерно 40 до примерно 160 микрон или от примерно 40 до примерно 120 микрон.The silica-based composite (or supported chromium catalyst) may be of any suitable particle size, as will be appreciated by those skilled in the art. Illustrative and non-limiting ranges of mean particle size (d50) of the silica (or supported chromium catalyst) composite particles may include from about 10 to about 500 microns, from about 25 to about 250 microns, from about 40 to about 160 microns, or from about 40 to about 120 microns.

СПОСОБЫ ПОЛИМЕРИЗАЦИИPOLYMERIZATION METHODS

Хромовые катализаторы на подложке согласно настоящему изобретению можно использовать для полимеризации олефинов с получением гомополимеров, сополимеров, терполимеров и т.п. Один из таких способов полимеризации олефинов может включать приведение любого (активированного) хромового катализатора на подложке, описанного в настоящем документе (например, полученного любым способом, описанным в настоящем документе), и необязательного сокатализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях полимеризации с получением олефинового полимера.The supported chromium catalysts of the present invention can be used to polymerize olefins to form homopolymers, copolymers, terpolymers, and the like. One such olefin polymerization process may involve contacting any supported (activated) chromium catalyst described herein (e.g., prepared by any method described herein) and an optional cocatalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer in a polymerization reactor. system under polymerization conditions to produce an olefin polymer.

В описанных в настоящем документе каталитических композициях и/или способах полимеризации часто можно использовать сокатализатор. Согласно некоторым аспектам сокатализатор может содержать гидрокарбильное соединение металла, примеры которого включают негалоидные гидрокарбильные соединения металлов, галоидные гидрокарбильные соединения металлов, негалоидные алкильные соединения металлов, галоидные алкильные соединения металлов и так далее, и в которых металл может представлять собой любой подходящий металл, часто металл 13 группы. Следовательно, согласно определенным аспектам настоящего изобретения металл может представлять собой бор или алюминий, при этом сокатализатор может содержать гидрокарбил или алкил бора, или гидрокарбил или алкил алюминия, а также их комбинации.The catalyst compositions and/or polymerization processes described herein can often use a co-catalyst. In some aspects, the cocatalyst may comprise a metal hydrocarbyl compound, examples of which include non-halogen metal hydrocarbyl compounds, metal halide hydrocarbyl compounds, non-halogen metal alkyl compounds, metal alkyl halide compounds, and so on, in which the metal may be any suitable metal, often metal 13 groups. Therefore, according to certain aspects of the present invention, the metal may be boron or aluminum, while the co-catalyst may contain boron hydrocarbyl or alkyl, or aluminum hydrocarbyl or alkyl, as well as combinations thereof.

Согласно одному из аспектов сокатализатор может включать алюминоксановое соединение, алюминийорганическое соединение или борорганическое соединение, при этом такой сокатализатор содержит комбинации более чем одного соединения, представляющего собой сокатализатор. Типичные и неограничивающие примеры алюминоксанов включают метилалюминоксан, модифицированный метилалюминоксан, этилалюминоксан, н-пропилалюминоксан, изопропилалюминоксан, н-бутилалюминоксан, трет-бутилалюминоксан, втор-бутилалюминоксан, изобутилалюминоксан, 1-пентилалюминоксан, 2-пентилалюминоксан, 3-пентилалюминоксан, изопентилалюминоксан, неопентилалюминоксан и т.п. или любую их комбинацию. Типичные и неограничивающие примеры алюминийорганических соединений включают триметилалюминий, триэтилалюминий, три-н-пропилалюминий, три-н-бутилалюминий, триизобутилалюминий, три-н-гексилалюминий, три-н-октилалюминий, гидрид диизобутилалюминия, этилат диэтилалюминия, хлорид диэтилалюминия и т.п. или любую их комбинацию. In one aspect, the cocatalyst may include an aluminoxane compound, an organoaluminum compound, or an organoboron compound, wherein such cocatalyst comprises combinations of more than one cocatalyst compound. Типичные и неограничивающие примеры алюминоксанов включают метилалюминоксан, модифицированный метилалюминоксан, этилалюминоксан, н-пропилалюминоксан, изопропилалюминоксан, н-бутилалюминоксан, трет-бутилалюминоксан, втор-бутилалюминоксан, изобутилалюминоксан, 1-пентилалюминоксан, 2-пентилалюминоксан, 3-пентилалюминоксан, изопентилалюминоксан, неопентилалюминоксан и т .P. or any combination of them. Representative and non-limiting examples of organoaluminum compounds include trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-octylaluminum, diisobutylaluminum hydride, diethylaluminum ethoxide, diethylaluminum chloride, and the like. or any combination of them.

Типичные и неограничивающие примеры борорганических соединений включают три-н-бутилборан, трипропилборан, триэтилборан и т.п. или любую их комбинацию. Сокатализаторы, которые можно использовать в каталитических композициях согласно настоящему изобретению, не ограничены сокатализаторами, описанными выше. Другие подходящие сокатализаторы (такие как магнийорганические и литийорганические соединения) хорошо известны специалистам в данной области техники, в том числе, например, катализаторы, описанные в патентах США №№ 3242099, 4794096, 4808561, 5576259, 5807938, 5919983, 7294599 7601665, 7884163, 8114946 и 8309485, которые в полном объеме включены в настоящий документ посредством ссылки.Typical and non-limiting examples of organoboron compounds include tri-n-butylborane, tripropylborane, triethylborane, and the like. or any combination of them. The cocatalysts that can be used in the catalyst compositions of the present invention are not limited to the cocatalysts described above. Other suitable cocatalysts (such as organomagnesium and organolithium compounds) are well known to those skilled in the art, including, for example, the catalysts described in US Pat. 8114946 and 8309485, which are incorporated herein by reference in their entirety.

Ненасыщенные мономеры, которые можно использовать с каталитическими композициями и способами полимеризации согласно настоящему изобретению, как правило, могут включать олефиновые соединения, содержащие от 2 до 30 атомов углерода на молекулу и по меньшей мере одну олефиновую двойную связь. Настоящее изобретение включает способы гомополимеризации с применением одного олефина, такого как этилен или пропилен, а также реакции сополимеризации, терполимеризации и т.д. с применением олефинового мономера с по меньшей мере одним другим олефиновым соединением. Например, полученные этиленовые сополимеры, терполимеры и т.д. могут в общем случае содержать большое количество этилена (>50 мольных процентов) и небольшое количество сомономера (<50 мольных процентов), хотя это не является обязательным требованием. Сомономеры, которые можно сополимеризовать с этиленом, часто могут содержать в своей молекулярной цепи от 3 до 20 атомов углерода или от 3 до 10 атомов углерода.Unsaturated monomers that can be used with the catalyst compositions and polymerization processes of the present invention can generally include olefinic compounds having from 2 to 30 carbon atoms per molecule and at least one olefinic double bond. The present invention includes homopolymerization processes using a single olefin, such as ethylene or propylene, as well as copolymerization, terpolymerization, and the like. using an olefin monomer with at least one other olefin compound. For example, the resulting ethylene copolymers, terpolymers, etc. may generally contain a large amount of ethylene (>50 mole percent) and a small amount of comonomer (<50 mole percent), although this is not a requirement. The comonomers that can be copolymerized with ethylene can often contain from 3 to 20 carbon atoms or from 3 to 10 carbon atoms in their molecular chain.

Согласно настоящему изобретению можно использовать ациклические, циклические, полициклические, концевые (α), внутренние, линейные, разветвленные, замещенные, незамещенные, функционализированные и нефункционализированные олефины. Например, типичные ненасыщенные соединения, которые можно подвергнуть полимеризации с каталитическими композициями согласно настоящему изобретению, могут включать, но не ограничиваются ими, этилен, пропилен, 1-бутен, 2-бутен, 3-метил-1-бутен, изобутилен, 1- пентен, 2-пентен, 3-метил-1-пентен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен, 2-гексен, 3-гексен, 3-этил-1-гексен, 1-гептен, 2-гептен, 3-гептен, четыре нормальных октена (например, 1-октен), четыре нормальных нонена, пять нормальных деценов и т.п. или смеси двух или более из перечисленных соединений. Циклические и бициклические олефины, в том числе, но не ограничиваясь ими, циклопентен, циклогексен, норборнилен, норборнадиен и т.п., также можно полимеризовать, как описано в настоящем документе. Кроме того, согласно настоящему изобретению в качестве мономера можно использовать стирол. Согласно одному из аспектов олефиновый мономер может включать C2-C20 олефин; альтернативно, C2-C20 альфа-олефин; альтернативно C2-C10 олефин; альтернативно, C2-C10 альфа-олефин; альтернативно, олефиновый мономер может включать этилен; или альтернативно олефиновый мономер может включать пропилен.According to the present invention, acyclic, cyclic, polycyclic, terminal (α), internal, linear, branched, substituted, unsubstituted, functionalized and non-functionalized olefins can be used. For example, typical unsaturated compounds that can be polymerized with the catalyst compositions of the present invention may include, but are not limited to, ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene, 3-methyl-1-butene, isobutylene, 1-pentene , 2-pentene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 2-hexene, 3-hexene, 3-ethyl-1-hexene, 1-heptene, 2-heptene, 3 -heptene, four normal octenes (eg 1-octene), four normal nonenes, five normal decenes, and the like. or mixtures of two or more of the listed compounds. Cyclic and bicyclic olefins, including but not limited to cyclopentene, cyclohexene, norbornylene, norbornadiene, and the like, can also be polymerized as described herein. In addition, according to the present invention, styrene can be used as a monomer. In one aspect, the olefin monomer may include a C 2 -C 20 olefin; alternatively, C 2 -C 20 alpha-olefin; alternatively C 2 -C 10 olefin; alternatively, C 2 -C 10 alpha-olefin; alternatively, the olefin monomer may include ethylene; or alternatively, the olefin monomer may include propylene.

При необходимости применения сополимера (или альтернативно терполимера) олефиновый мономер и олефиновый сомономер могут независимо включать, например, C2-C20 альфа-олефин. Согласно некоторым аспектам олефиновый мономер может включать этилен или пропилен, который сополимеризуют с по меньшей мере одним сомономером (например, C2-C20 альфа-олефином, C3-C20 альфа-олефином и т.д.). Согласно одному из аспектов настоящего изобретения олефиновый мономер, применяемый в способе полимеризации, может включать этилен. Согласно такому аспекту примеры подходящих олефиновых сомономеров могут включать, но не ограничиваются ими, пропилен, 1-бутен, 2-бутен, 3-метил-1-бутен, изобутилен, 1-пентен, 2-пентен, 3-метил- 1-пентен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен, 2-гексен, 3-этил-1-гексен, 1-гептен, 2-гептен, 3-гептен, 1-октен, 1-децен, стирол, и т.п. или их комбинации. Согласно другому аспекту настоящего изобретения олефиновый мономер может включать этилен, и сомономер может включать C3-C10 альфа-олефин; альтернативно сомономер может включать 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен, стирол или любую их комбинацию; альтернативно сомономер может включать 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или любую их комбинацию; альтернативно сомономер может включать 1-бутен; альтернативно сомономер может включать 1-гексен; или альтернативно сомономер может включать 1-октен.If a copolymer (or alternatively a terpolymer) is desired, the olefin monomer and olefin comonomer may independently include, for example, a C 2 -C 20 alpha olefin. In some aspects, the olefin monomer may include ethylene or propylene that is copolymerized with at least one comonomer (eg, C 2 -C 20 alpha olefin, C 3 -C 20 alpha olefin, etc.). According to one aspect of the present invention, the olefin monomer used in the polymerization process may include ethylene. In such an aspect, examples of suitable olefin comonomers may include, but are not limited to, propylene, 1-butene, 2-butene, 3-methyl-1-butene, isobutylene, 1-pentene, 2-pentene, 3-methyl-1-pentene , 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 2-hexene, 3-ethyl-1-hexene, 1-heptene, 2-heptene, 3-heptene, 1-octene, 1-decene, styrene, etc. P. or their combinations. According to another aspect of the present invention, the olefin monomer may include ethylene, and the comonomer may include a C 3 -C 10 alpha olefin; alternatively, the comonomer may include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, styrene, or any combination thereof; alternatively, the comonomer may include 1-butene, 1-hexene, 1-octene, or any combination thereof; alternatively, the comonomer may include 1-butene; alternatively, the comonomer may include 1-hexene; or alternatively the comonomer may include 1-octene.

В общем случае количество сомономера, введенного в полимеризационную реакторную систему для получения сополимера, может составлять от примерно 0,01 до примерно 50 массовых процентов в расчете на общую массу мономера и сомономера. Согласно другому аспекту настоящего изобретения количество сомономера, введенного в полимеризационную реакторную систему, может составлять от примерно 0,01 до примерно 40 массовых процентов в расчете на общую массу мономера и сомономера, или альтернативно от примерно 0,1 до примерно 35% масс. сомономера или от примерно 0,5 до примерно 20% масс. сомономера.In general, the amount of comonomer introduced into the polymerization reactor system to form the copolymer may be from about 0.01 to about 50 weight percent, based on the combined weight of monomer and comonomer. According to another aspect of the present invention, the amount of comonomer introduced into the polymerization reactor system may be from about 0.01 to about 40 weight percent based on the total weight of monomer and comonomer, or alternatively from about 0.1 to about 35 weight percent. comonomer or from about 0.5 to about 20% of the mass. comonomer.

Не собираясь ограничиваться такой теорией, при применении в качестве реагентов разветвленных, замещенных или функционализированных олефинов, полагают, что стерические затруднения могут препятствовать способу полимеризации и/или замедлять его. Таким образом, не следует ожидать, что разветвленная и/или циклическая часть(и) олефина, несколько удаленная от двойной связи углерод-углерод, будет препятствовать реакции таким же образом, как могут препятствовать такие же олефиновые заместители, расположенные более близко к двойной связи углерод-углерод.Without intending to be bound by such a theory, when branched, substituted, or functionalized olefins are used as reactants, it is believed that steric hindrance may interfere with and/or slow down the polymerization process. Thus, branched and/or cyclic olefin moiety(s) further away from the carbon-carbon double bond would not be expected to interfere with the reaction in the same way that the same olefinic substituents closer to the carbon double bond might. -carbon.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения по меньшей мере один мономер/реагент может представлять собой этилен (или пропилен), поэтому реакция полимеризации может представлять собой гомополимеризацию, в которой участвует только этилен (или пропилен), или сополимеризацию с другим ациклическим, циклическим, концевым, внутренним, линейным, разветвленным, замещенным или незамещенным олефином. Кроме того, каталитические композиции согласно настоящему изобретению можно использовать при полимеризации диолефиновых соединений, в том числе, но не ограничиваясь ими, 1,3-бутадиена, изопрена, 1,4-пентадиена и 1,5-гексадиена.According to one aspect of the present invention, at least one monomer/reagent may be ethylene (or propylene), so the polymerization reaction may be a homopolymerization involving only ethylene (or propylene), or a copolymerization with another acyclic, cyclic, terminal, internal, linear, branched, substituted or unsubstituted olefin. In addition, the catalyst compositions of the present invention can be used in the polymerization of diolefin compounds, including, but not limited to, 1,3-butadiene, isoprene, 1,4-pentadiene, and 1,5-hexadiene.

Описанные в настоящем документе хромовые катализаторы на подложке обладают превосходной каталитической активностью и производительностью. Типичная производительность катализатора составляет от примерно 500 до примерно 5000 граммов полимера на грамм хромового катализатора на подложке (г/г), от примерно 800 до примерно 4000 г/г или от примерно 1000 до примерно 3000 г/г и т.п.The supported chromium catalysts described herein have excellent catalytic activity and performance. Typical catalyst productivity is from about 500 to about 5000 grams of polymer per gram of supported chromium catalyst (g/g), from about 800 to about 4000 g/g, or from about 1000 to about 3000 g/g, and the like.

Хромовые катализаторы на подложке согласно настоящему изобретению предназначены для любого способа полимеризации олефинов с применением различных типов полимеризационных реакторных систем и реакторов. Полимеризационная реакторная система может включать любой полимеризационный реактор, способный полимеризовать олефиновые мономеры и сомономеры (один или более сомономеров) с получением гомополимеров, сополимеров, терполимеров и т.п. Различные типы реакторов включают реакторы, которые можно назвать реактором периодического действия, суспензионным реактором, газофазным реактором, растворным реактором, реактором высокого давления, трубчатым реактором, автоклавным реактором и т.п., или их комбинации. Условия полимеризации для различных типов реакторов хорошо известны специалистам в данной области техники. Газофазные реакторы могут включать реакторы с псевдоожиженным слоем или многоступенчатые горизонтальные реакторы. Суспензионные реакторы могут содержать вертикальные или горизонтальные петли. Реакторы высокого давления могут включать автоклавные или трубчатые реакторы. Как правило, такие типы реакторов могут работать в непрерывном режиме. В непрерывных способах можно использовать периодическую или непрерывную выгрузку полимерного продукта. Полимеризационные реакторные системы и способы также могут включать частичную или полную прямую рециркуляцию непрореагировавшего мономера, непрореагировавшего сомономера и/или разбавителя.The supported chromium catalysts of the present invention are suitable for any olefin polymerization process using various types of polymerization reactor systems and reactors. The polymerization reactor system may include any polymerization reactor capable of polymerizing olefin monomers and comonomers (one or more comonomers) to produce homopolymers, copolymers, terpolymers, and the like. Various types of reactors include reactors that can be called a batch reactor, a slurry reactor, a gas phase reactor, a solution reactor, a high pressure reactor, a tubular reactor, an autoclave reactor, and the like, or combinations thereof. The polymerization conditions for various types of reactors are well known to those skilled in the art. Gas phase reactors may include fluidized bed reactors or multi-stage horizontal reactors. Slurry reactors may contain vertical or horizontal loops. High pressure reactors may include autoclave or tubular reactors. Typically, these types of reactors can operate continuously. In continuous processes, intermittent or continuous discharge of the polymer product may be used. Polymerization reactor systems and processes may also include partial or complete direct recycling of unreacted monomer, unreacted comonomer and/or diluent.

Полимеризационные реакторные системы согласно настоящему изобретению могут содержать реактор одного типа в системе или несколько реакторов одного или разных типов (например, один реактор, двойной реактор, более двух реакторов). Например, полимеризационная реакторная система может содержать растворный реактор, газофазный реактор, суспензионный реактор или комбинацию двух или более из перечисленных реакторов. Получение полимеров в нескольких реакторах может включать несколько стадий в по меньшей мере двух отдельных полимеризационных реакторах, соединенных между собой с помощью передаточного устройства, позволяющего переносить полученный полимер из первого полимеризационного реактора во второй реактор. Условия полимеризации в одном из реакторов могут отличаться от рабочих условий в другом реакторе(ах). Альтернативно, полимеризация в нескольких реакторах может включать перенос полимера вручную из одного реактора в последующие реакторы для продолжения полимеризации. Многореакторные системы могут включать любую комбинацию, в том числе, но не ограничиваясь ими, несколько петлевых реакторов, несколько газофазных реакторов, комбинацию петлевых и газофазных реакторов, несколько реакторов высокого давления или комбинацию реакторов высокого давления с петлевыми и/или газофазными реакторами. Несколько реакторов могут работать последовательно или параллельно или/и последовательно и параллельно. Соответственно, настоящее изобретение включает полимеризационные реакторные системы, содержащие один реактор, содержащие два реактора и содержащие более двух реакторов. Согласно некоторым аспектам настоящего изобретения полимеризационная реакторная система может содержать суспензионный реактор, газофазный реактор, растворный реактор, а также их многореакторные комбинации.The polymerization reactor systems of the present invention may comprise one type of reactor in the system, or multiple reactors of the same or different types (eg, single reactor, double reactor, more than two reactors). For example, the polymerization reactor system may include a solution reactor, a gas phase reactor, a slurry reactor, or a combination of two or more of these reactors. The production of polymers in multiple reactors may include several stages in at least two separate polymerization reactors connected to each other by means of a transfer device that allows the resulting polymer to be transferred from the first polymerization reactor to the second reactor. The polymerization conditions in one of the reactors may differ from the operating conditions in the other reactor(s). Alternatively, multi-reactor polymerization may involve manual transfer of polymer from one reactor to subsequent reactors to continue polymerization. Multiple reactor systems may include any combination, including, but not limited to, multiple loop reactors, multiple gas phase reactors, a combination of loop and gas phase reactors, multiple high pressure reactors, or a combination of high pressure reactors with loop and/or gas phase reactors. Several reactors may be operated in series or in parallel or/and in series and in parallel. Accordingly, the present invention includes polymerization reactor systems containing one reactor, containing two reactors, and containing more than two reactors. According to some aspects of the present invention, the polymerization reactor system may include a slurry reactor, a gas phase reactor, a solution reactor, as well as multi-reactor combinations thereof.

Согласно одному из аспектов полимеризационная реакторная система может содержать по меньшей мере один петлевой суспензионный реактор, например, содержащий вертикальные или горизонтальные петли. Мономер, разбавитель, катализатор и необязательный сомономер можно непрерывно подавать в петлевой реактор, в котором происходит полимеризация. В общем случае непрерывные способы могут включать непрерывное введение мономера/сомономера, катализатора и разбавителя в полимеризационный реактор и непрерывное удаление из такого реактора суспензии, содержащей частицы полимера и разбавитель. Выходящий из реактора поток можно подвергнуть мгновенному испарению для удаления твердого полимера из жидкостей, содержащих разбавитель, мономер и/или сомономер. Для проведения такой стадии разделения можно использовать различные технологии, в том числе, но не ограничиваясь ими, мгновенное испарение, которое может включать любую комбинацию подачи тепла и снижения давления, разделение посредством циклонного воздействия либо в циклоне, либо в гидроциклоне, или разделение посредством центрифугирования. According to one aspect, the polymerization reactor system may comprise at least one slurry loop reactor, for example, containing vertical or horizontal loops. The monomer, diluent, catalyst and optional comonomer can be continuously fed into the loop reactor in which the polymerization takes place. In general, continuous processes may include continuously introducing monomer/comonomer, catalyst and diluent into a polymerization reactor and continuously withdrawing from such reactor a slurry containing polymer particles and diluent. The reactor effluent may be flashed to remove solid polymer from liquids containing diluent, monomer and/or comonomer. Various technologies can be used to carry out this separation step, including, but not limited to, flash evaporation, which can include any combination of heat and pressure reduction, separation by cyclonic action in either a cyclone or a hydrocyclone, or separation by centrifugation.

Типичный способ суспензионной полимеризации (также известный как способ получения частиц) описан, например, в патентах США №№ 3248179, 4501885, 5565175, 5575979, 6239235, 6262191, 6833415 и 8822608, каждый из которых в полном объеме включен в настоящий документ посредством ссылки.An exemplary slurry polymerization process (also known as a particulate process) is described, for example, in US Pat.

Подходящие разбавители, применяемые при суспензионной полимеризации, включают, но не ограничиваются ими, мономер, подвергаемый полимеризации, и углеводороды, представляющие собой жидкости в условиях реакции. Примеры подходящих разбавителей включают, но не ограничиваются ими, углеводороды, такие как пропан, циклогексан, изобутан, н-бутан, н-пентан, изопентан, неопентан и н-гексан. Некоторые реакции полимеризации в петлевом реакторе могут происходить в условиях большого объема, при которых не используют разбавитель, например, в условиях, которые можно использовать при объемной полимеризации пропилена с получением гомополимеров полипропилена.Suitable diluents for use in slurry polymerization include, but are not limited to, the monomer being polymerized and hydrocarbons that are liquids under the reaction conditions. Examples of suitable diluents include, but are not limited to, hydrocarbons such as propane, cyclohexane, isobutane, n-butane, n-pentane, isopentane, neopentane, and n-hexane. Some loop reactor polymerization reactions can take place under high volume conditions that do not use a diluent, such as conditions that can be used in the bulk polymerization of propylene to form polypropylene homopolymers.

Согласно еще одному из аспектов полимеризационная реакторная система может содержать по меньшей мере один газофазный реактор (например, реактор с псевдоожиженным слоем). В таких реакторных системах можно использовать непрерывный рециркулируемый поток, содержащий один или более мономеров, непрерывно циркулирующих через псевдоожиженный слой в присутствии катализатора в условиях полимеризации. Рециркулируемый поток можно удалить из псевдоожиженного слоя и возвратить обратно в реактор. Одновременно можно удалять из реактора полимерный продукт и добавлять новый или свежий мономер для замены полимеризованного мономера. Такие газофазные реакторы могут включать способ многостадийной газофазной полимеризации олефинов, при котором олефины полимеризуются в газовой фазе в по меньшей мере двух независимых зонах газофазной полимеризации при одновременной подаче содержащего катализатор полимера, полученного в первой зоне полимеризации, во вторую зону полимеризации. Один из типов газофазного реактора описан в патентах США №№ 5352749, 4588790, 5436304, 7531606 и 7598327, каждый из которых в полном объеме включен в настоящий документ посредством ссылки.According to another aspect, the polymerization reactor system may comprise at least one gas phase reactor (eg, a fluidized bed reactor). Such reactor systems may use a continuous recycle stream containing one or more monomers circulating continuously through a fluidized bed in the presence of a catalyst under polymerization conditions. The recycle stream can be removed from the fluidized bed and returned back to the reactor. Simultaneously, the polymer product can be removed from the reactor and new or fresh monomer added to replace the polymerized monomer. Such gas phase reactors may include a multistage gas phase olefin polymerization process wherein olefins are gas phase polymerized in at least two independent gas phase polymerization zones while simultaneously feeding the catalyst-containing polymer produced in the first polymerization zone to the second polymerization zone. One type of gas phase reactor is described in US Pat. Nos. 5,352,749; 4,588,790; 5,436,304;

Согласно еще одному из аспектов полимеризационная реакторная система может включать полимеризационный реактор высокого давления, например, может включать трубчатый реактор или автоклавный реактор. Трубчатые реакторы могут иметь несколько зон, в которые добавляют свежий мономер, инициаторы или катализаторы. Мономер может быть увлечен потоком инертного газа и введен в одну из зон реактора. Инициаторы, катализаторы и/или компоненты катализатора могут быть увлечены газовым потоком и введены в другую зону реактора. Для полимеризации газовые потоки можно перемешивать. Для обеспечения оптимальных условий реакции полимеризации в таких полимеризационных реакторах высокого давления можно использовать надлежащим образом тепло и давление.According to another aspect, the polymerization reactor system may include a high pressure polymerization reactor, for example, may include a tubular reactor or an autoclave reactor. Tubular reactors may have multiple zones to which fresh monomer, initiators or catalysts are added. The monomer can be entrained in an inert gas flow and introduced into one of the zones of the reactor. The initiators, catalysts and/or catalyst components can be entrained in the gas stream and introduced into another zone of the reactor. For polymerization, the gas streams can be stirred. Heat and pressure can be used appropriately in such high pressure polymerization reactors to ensure optimal polymerization reaction conditions.

Согласно еще одному из аспектов полимеризационная реакторная система может содержать растворный полимеризационный реактор, в котором мономер/сомономер могут быть приведены в контакт с каталитической композицией путем подходящего перемешивания или с применением других средств. Можно использовать носитель, содержащий инертный органический разбавитель или избыток мономера. При желании мономер/сомономер можно привести в паровой фазе в контакт с продуктом каталитической реакции в присутствии или отсутствии жидкого вещества. В зоне полимеризации можно поддерживать температуру (например, от 150°C до 180 °C) и давление, которые приведут к получению раствора полимера в реакционной среде. Для обеспечения лучшего контроля температуры и поддержания однородности полимеризационных смесей по всей зоне полимеризации можно использовать перемешивание. Для отвода экзотермического тепла полимеризации используют подходящие средства.In yet another aspect, the polymerization reactor system may comprise a solution polymerization reactor in which the monomer/comonomer can be brought into contact with the catalyst composition by suitable agitation or other means. A carrier containing an inert organic diluent or an excess of monomer may be used. If desired, the monomer/comonomer can be brought into contact in the vapor phase with the catalytic reaction product in the presence or absence of liquid material. The polymerization zone can be maintained at a temperature (eg 150°C to 180°C) and pressure which will result in a solution of the polymer in the reaction medium. Stirring can be used to provide better temperature control and maintain uniformity of polymerization mixtures throughout the polymerization zone. Suitable means are used to remove the exothermic heat of polymerization.

Согласно некоторым аспектам полимеризационная реакторная система может включать любую комбинацию системы подачи сырьевого материала, системы подачи катализатора и/или компонентов катализатора, и/или системы извлечения полимера, в том числе системы непрерывного действия. Согласно другим аспектам подходящие реакторные системы могут включать системы для очистки исходного сырья, хранения и подготовки катализатора, экструзии, охлаждения реактора, извлечения полимера, фракционирования, рециркуляции, хранения, разгрузки, лабораторного анализа и управления технологическими процессами.In some aspects, the polymerization reactor system may include any combination of a feedstock supply system, a catalyst supply system and/or catalyst components, and/or a polymer recovery system, including a continuous system. In other aspects, suitable reactor systems may include feed purification, catalyst storage and preparation, extrusion, reactor cooling, polymer recovery, fractionation, recycling, storage, offloading, laboratory analysis, and process control.

Условия полимеризации, которые можно отслеживать, регулировать и/или контролировать для повышения эффективности и обеспечения требуемых свойств полимера, могут включать, но не ограничиваться ими, температуру в реакторе, давление в реакторе, скорость потока каталитической системы в реактор, скорость потока мономера (и сомономера, при применении) в реактор, концентрацию мономера в реакторе, интенсивность выхода олефинового полимера, скорость рециркуляции, скорость потока водорода (при применении), состояние охлаждения реактора и т.п. Температура полимеризации может влиять на производительность катализатора, молекулярную массу полимера и молекулярно-массовое распределение. Подходящая температура полимеризации может представлять собой любую температуру ниже температуры деполимеризации согласно уравнению свободной энергии Гиббса. Как правило, такая температура составляет от примерно 60 °C до примерно 280 °C, например, от примерно 60 °C до примерно 185 °C, от примерно 60 °C до примерно 120 °C или от примерно 130 °C до примерно 180 °C в зависимости от типа полимеризационного реактора, сорта полимера и т.д. В некоторых реакторных системах температура полимеризационного реактора в общем случае может составлять от примерно 70°C до примерно 110°C или от примерно 125°C до примерно 175 °C. Различные условия полимеризации можно поддерживать по существу постоянными, например, для получения олефинового полимера определенного сорта.Polymerization conditions that can be monitored, adjusted and/or controlled to increase efficiency and provide desired polymer properties may include, but are not limited to, reactor temperature, reactor pressure, catalyst system flow rate to the reactor, monomer (and comonomer , when used) to the reactor, monomer concentration in the reactor, olefin polymer yield rate, recycle rate, hydrogen flow rate (when used), reactor cooling state, and the like. The polymerization temperature can affect catalyst performance, polymer molecular weight and molecular weight distribution. A suitable polymerization temperature may be any temperature below the depolymerization temperature according to the Gibbs free energy equation. Typically, this temperature is from about 60°C to about 280°C, for example, from about 60°C to about 185°C, from about 60°C to about 120°C, or from about 130°C to about 180°C. C depending on the type of polymerization reactor, grade of polymer, etc. In some reactor systems, the temperature of the polymerization reactor may generally be from about 70°C to about 110°C, or from about 125°C to about 175°C. Various polymerization conditions can be maintained substantially constant, for example, to obtain a certain grade of olefin polymer.

Подходящие давления также будут меняться в зависимости от типа реактора и полимеризации. Давление для проведения жидкофазной полимеризации в петлевом реакторе обычно может составлять менее 1000 psig (6,9 МПа). Давление для проведения газофазной полимеризации, как правило, может составлять от 200 до 500 psig (от 1,4 МПа до 3,4 МПа). Полимеризацию под высоким давлением в трубчатых или автоклавных реакторах в общем случае можно проводить при давлении от примерно 20000 до 75000 psig (от 138 до 517 МПа). Полимеризационные реакторы также могут работать в сверхкритической области, обычно возникающей при более высоких температурах и давлениях (например, выше 92°C и 700 psig (4,83 МПа)). Работа в условиях, превышающих критическую точку на диаграмме давление/температура (сверхкритическая фазa), может обеспечить преимущества такому способу реакции полимеризации.Suitable pressures will also vary depending on the type of reactor and polymerization. The pressure for conducting liquid phase polymerization in a loop reactor can typically be less than 1000 psig (6.9 MPa). The pressure for carrying out gas phase polymerization, as a rule, can be from 200 to 500 psig (from 1.4 MPa to 3.4 MPa). High pressure polymerization in tubular or autoclave reactors can generally be carried out at pressures from about 20,000 to 75,000 psig (138 to 517 MPa). Polymerization reactors can also operate in the supercritical region typically occurring at higher temperatures and pressures (eg, above 92° C. and 700 psig (4.83 MPa)). Operating at conditions above the critical point in the pressure/temperature diagram (supercritical phase) can provide advantages to such a polymerization reaction method.

Аспекты настоящего изобретения также относятся к процессам полимеризации олефинов, осуществляемым в отсутствие добавленного водорода. Способ полимеризации олефинов согласно настоящему изобретению может включать приведение хромового катализатора на подложке и необязательного сокатализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательно олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях полимеризации с получением олефинового полимера, при этом такой процесс полимеризации проводят в отсутствие добавленного водорода (в полимеризационную реакторную систему не добавляют водород). Специалисту в данной области техники будет понятно, что водород можно генерировать in situ с помощью определенных каталитических систем в различных процессах полимеризации олефинов, при этом генерируемое количество может меняться в зависимости от конкретных применяемых компонентов катализатора, типа применяемого процесса полимеризации, применяемых условий реакции полимеризации и т.д.Aspects of the present invention also relate to olefin polymerization processes carried out in the absence of added hydrogen. The process for polymerizing olefins according to the present invention may include contacting a supported chromium catalyst and an optional co-catalyst with an olefin monomer and optionally an olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization conditions to form an olefin polymer, such polymerization process being carried out in the absence of added hydrogen (in a polymerization reactor). reactor system do not add hydrogen). One skilled in the art will appreciate that hydrogen can be generated in situ using certain catalyst systems in various olefin polymerization processes, and the amount generated may vary depending on the particular catalyst components used, the type of polymerization process used, the polymerization reaction conditions used, etc. .d.

Согласно другим аспектам может быть желательно осуществлять способ полимеризации в присутствии определенного количества добавленного водорода. Соответственно, способ полимеризации олефинов согласно настоящему изобретению может включать приведение хромового катализатора на подложке и необязательного сокатализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательно олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях полимеризации с получением олефинового полимера, при этом такой процесс полимеризации осуществляют в присутствии добавленного водорода (водород добавляют в полимеризационную реакторную систему). Например, в способе полимеризации можно регулировать отношение водорода к олефиновому мономеру, часто посредством отношения подаваемого водорода к олефиновому мономеру, поступающему в реактор. Количество водорода, добавляемого в указанный процесс (в расчете на количество олефинового мономера), можно регулировать при молярной процентной концентрации, составляющей в общем случае от примерно 0,05 до примерно 20 мол. %, от примерно 0,1 до примерно 15 мол. %, от примерно 0,25 до примерно 10 мол. % или от примерно 0,5 до примерно 10 мол. %. Согласно некоторым аспектам настоящего изобретения для конкретного сорта полимера во время цикла полимеризации отношение водорода в сырье или реагенте к олефиновому мономеру можно поддерживать по существу постоянным. То есть можно выбрать конкретное значение отношения водород:олефиновый мономер и поддерживать указанное отношение во время цикла полимеризации в пределах примерно +/- 25%. Кроме того, для конкретного сорта полимера добавление сомономера (или сомономеров) может быть и обычно является по существу постоянным на протяжении всего цикла полимеризации.According to other aspects, it may be desirable to carry out the polymerization process in the presence of a certain amount of added hydrogen. Accordingly, the olefin polymerization process of the present invention may include contacting a supported chromium catalyst and an optional co-catalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization conditions to form an olefin polymer, such polymerization process being carried out in the presence of added hydrogen ( hydrogen is added to the polymerization reactor system). For example, the ratio of hydrogen to olefin monomer can be controlled in the polymerization process, often by the ratio of hydrogen feed to olefin monomer entering the reactor. The amount of hydrogen added to this process (based on the amount of olefin monomer) can be controlled at a molar percentage concentration generally from about 0.05 to about 20 mol. %, from about 0.1 to about 15 mol. %, from about 0.25 to about 10 mol. % or from about 0.5 to about 10 mol. %. According to some aspects of the present invention, for a particular polymer grade, the ratio of hydrogen in the feed or reactant to olefin monomer can be kept substantially constant during the polymerization cycle. That is, you can choose a particular value for the ratio of hydrogen:olefin monomer and maintain the specified ratio during the polymerization cycle in the range of about +/- 25%. In addition, for a given polymer grade, the addition of comonomer (or comonomers) can be, and usually is, substantially constant throughout the polymerization cycle.

Однако согласно другим аспектам предполагается, что мономер, сомономер (или сомономеры) и/или водород можно периодически подавать в реактор в прерывистом режиме, например, способом, аналогичным способу, применяемому в патенте США № 5739220 и публикации патента США № 2004/0059070, описание которых в полном объеме включено в настоящий документ посредством ссылки.However, in other aspects, it is contemplated that the monomer, comonomer (or comonomers), and/or hydrogen may be intermittently fed into the reactor in an intermittent manner, for example, in a manner similar to that used in US Patent No. 5,739,220 and US Patent Publication No. which are incorporated herein by reference in their entirety.

Концентрацию реагентов, поступающих в полимеризационную реакторную систему, можно регулировать таким образом, чтобы получать смолы с определенными физическими и механическими свойствами. Предлагаемый продукт конечного применения, который будет получен из полимерной смолы, и способ получения такого продукта в конечном итоге могут определять требуемые свойства и характеристики полимера. Механические свойства включают испытания на предел прочности при растяжении, изгиб, прочность при ударе, ползучесть, релаксацию напряжений и твердость. Физические свойства включают измерения плотности, молекулярной массы, молекулярно-массового распределения, температуры плавления, температуры стеклования, температуры кристаллизации, плотности, стереорегулярности, трещинообразования, длинноцепочечной разветвленности и реологические измерения.The concentration of reactants entering the polymerization reactor system can be controlled in such a way as to obtain resins with certain physical and mechanical properties. The intended end use product to be made from the polymer resin and the method for making such a product may ultimately determine the desired properties and characteristics of the polymer. Mechanical properties include testing for tensile strength, bending, impact strength, creep, stress relaxation and hardness. Physical properties include measurements of density, molecular weight, molecular weight distribution, melting point, glass transition temperature, crystallization temperature, density, stereoregularity, cracking, long chain branching, and rheological measurements.

Настоящее изобретение также относится к полимерам, полученным с применением любых из описанных в настоящем документе способов полимеризации, и включает указанные полимеры. Изделия промышленного производства могут быть изготовлены из полимеров, полученных согласно настоящему изобретению, и/или могут содержать их.The present invention also relates to polymers obtained using any of the polymerization methods described herein, and includes these polymers. Products of industrial production can be made from polymers obtained according to the present invention, and/or may contain them.

ПОЛИМЕРЫ И ИЗДЕЛИЯPOLYMERS AND PRODUCTS

Включенные в настоящее изобретение олефиновые полимеры могут представлять собой любой полимер, полученный из любого олефинового мономера и необязательного сомономера(ов), описанных в настоящем документе. Например, олефиновый полимер может включать гомополимер этилена, сополимер этилена (например, этилен/α-олефин, этилен/1-бутен, этилен/1-гексен, этилен/1-октен и т.д.), гомополимер пропилена, сополимер пропилена, терполимер этилена, терполимер пропилена и т.п., в том числе любые их комбинации. Согласно одному из аспектов олефиновый полимер может представлять собой сополимер этилен/1-бутен, сополимер этилен/1-гексен или сополимер этилен/1-октен, тогда как согласно другому аспекту олефиновый полимер представлять собой сополимер этилен/1-гексен.The olefin polymers included in the present invention may be any polymer derived from any of the olefin monomer and optional comonomer(s) described herein. For example, the olefin polymer may include ethylene homopolymer, ethylene copolymer (e.g., ethylene/α-olefin, ethylene/1-butene, ethylene/1-hexene, ethylene/1-octene, etc.), propylene homopolymer, propylene copolymer, ethylene terpolymer, propylene terpolymer, and the like, including any combination thereof. In one aspect, the olefin polymer may be an ethylene/1-butene copolymer, an ethylene/1-hexene copolymer, or an ethylene/1-octene copolymer, while in another aspect, the olefin polymer is an ethylene/1-hexene copolymer.

Если образовавшийся полимер, полученный согласно настоящему изобретению, представляет собой, например, полимер этилена, его свойства можно охарактеризовать с помощью различных аналитических методов, известных и применяемых в полиолефиновой промышленности. Изделия промышленного производства могут быть изготовлены из олефиновых полимеров (например, полимеров этилена) согласно настоящему изобретению и/или могут содержать их, при этом типичные свойства указанных полимеров приведены ниже.If the resulting polymer obtained according to the present invention is, for example, an ethylene polymer, its properties can be characterized by various analytical methods known and used in the polyolefin industry. Industrial articles may be made from and/or contain olefin polymers (eg, ethylene polymers) of the present invention, with typical properties of said polymers being summarized below.

Полимеры этилена, полученные согласно настоящему изобретению, могут иметь показатель текучести расплава при высокой нагрузке (HLMI), меньший или равный примерно 100, меньший или равный примерно 75 или меньший или равный примерно 50 г/10 мин. Подходящие диапазоны HLMI могут включать, но не ограничиваются ими, от 0 до примерно 100, от примерно 1 до примерно 80, от примерно 1 до примерно 50, от примерно 1 до примерно 40, от примерно 1 до примерно 20, от примерно 2 до примерно 80, от примерно 2 до примерно 50 или от примерно 2 до примерно 40 г/10 мин.Ethylene polymers prepared according to the present invention may have a High Load Melt Flow Index (HLMI) less than or equal to about 100, less than or equal to about 75, or less than or equal to about 50 g/10 min. Suitable HLMI ranges may include, but are not limited to, 0 to about 100, about 1 to about 80, about 1 to about 50, about 1 to about 40, about 1 to about 20, about 2 to about 80, about 2 to about 50, or about 2 to about 40 g/10 min.

Плотность полимеров на основе этилена, полученных с применением хромовых катализаторов на подложке и способов, описанных в настоящем документе, часто больше или равна примерно 0,89 г/см3. Согласно одному из аспектов настоящего изобретения плотность этиленового полимера может составлять от примерно 0,90 до примерно 0,97 г/см3. Однако согласно другому аспекту плотность может составлять от примерно 0,91 до примерно 0,96 г/см3, например, от примерно 0,92 до примерно 0,96 г/см3, от примерно 0,93 до примерно 0,955 г/см3, или от примерно 0,94 до примерно 0,955 г/см3.The density of ethylene-based polymers made using supported chromium catalysts and the methods described herein is often greater than or equal to about 0.89 g/cm 3 . According to one aspect of the present invention, the density of the ethylene polymer may be from about 0.90 to about 0.97 g/cm 3 . However, in another aspect, the density may be from about 0.91 to about 0.96 g/cm 3 , for example, from about 0.92 to about 0.96 g/cm 3 , from about 0.93 to about 0.955 g/cm 3 , or from about 0.94 to about 0.955 g/cm 3 .

Согласно одному из аспектов описанные в настоящем документе полимеры этилена могут иметь отношение Mw/Mn или коэффициент полидисперсности в диапазоне от примерно 5 до примерно 40, от примерно 7 до примерно 25 или от примерно 8 до примерно 18. Дополнительно или альтернативно, отношение Mz/Mw может составлять от примерно 5 до примерно 10, от примерно 5 до примерно 9 или от примерно 6 до примерно 8. Не ограничиваясь этим, полимер этилена часто имеет Mw в диапазоне от примерно 150 до примерно 500 кг/моль, от примерно 200 до примерно 400 кг/моль или от примерно 180 до примерно 350 кг/моль.In one aspect, the ethylene polymers described herein may have a Mw/Mn ratio or polydispersity ratio ranging from about 5 to about 40, from about 7 to about 25, or from about 8 to about 18. Additionally or alternatively, the Mz/Mw ratio may be from about 5 to about 10, from about 5 to about 9, or from about 6 to about 8. Without limitation, the ethylene polymer often has a Mw in the range of from about 150 to about 500 kg/mol, from about 200 to about 400 kg/mol or from about 180 to about 350 kg/mol.

Согласно одному из аспектов описанные в настоящем документе полимеры этилена могут иметь отношение I21/I10 в диапазоне от примерно 2 до примерно 12, от примерно 3 до примерно 12, от примерно 3 до примерно 10, от примерно 4 до примерно 10 или от примерно 4,5 до примерно 9. Дополнительно или альтернативно, параметр CY-a полимера этилена может составлять от примерно 0,1 до примерно 0,3, от примерно 0,12 до примерно 0,28 или от примерно 0,15 до примерно 0,25.In one aspect, the ethylene polymers described herein may have an I 21 /I 10 ratio ranging from about 2 to about 12, from about 3 to about 12, from about 3 to about 10, from about 4 to about 10, or from about 4.5 to about 9. Additionally or alternatively, the CY-a parameter of the ethylene polymer can be from about 0.1 to about 0.3, from about 0.12 to about 0.28, or from about 0.15 to about 0, 25.

Полимеры этилена, будь то гомополимеры, сополимеры и т.д., можно формовать с получением различных изделий промышленного производства. Изделия, которые могут содержать полимеры согласно настоящему изобретению, включают, но не ограничиваются, сельскохозяйственную пленку, деталь автомобиля, бутылку, барабан, волокно или ткань, упаковочную пленку или контейнер для пищевых продуктов, изделие для применения в общепите, топливный бак, геомембрану, бытовой контейнер, подкладочный материал, формованное изделие, медицинское устройство или материал, трубу, лист или ленту, игрушку и т.п. Для изготовления перечисленных изделий можно использовать различные способы. Неограничивающие примеры таких способов включают литье под давлением, формование с раздувом, центробежное формование, экструзию пленок, экструзию листов, экструзию профилированных изделий, термоформование и т.п. Кроме того, к указанным полимерам часто вводят добавки и модификаторы для обеспечения эффективной обработки полимера или полезных свойств конечного продукта. Такие способы и материалы описаны в Modern Plastics Encyclopedia, Mid-November 1995 Issue, Vol. 72, No. 12; и Film Extrusion Manual - Process, Materials, Properties, TAPPI Press, 1992; описания которых в полном объеме включены в настоящий документ посредством ссылки.Ethylene polymers, be they homopolymers, copolymers, etc., can be molded into a variety of industrial products. Articles that may contain the polymers of the present invention include, but are not limited to, agricultural film, automobile part, bottle, drum, fiber or fabric, food packaging film or container, food service product, fuel tank, geomembrane, household container, lining material, molded article, medical device or material, tube, sheet or tape, toy, and the like. For the manufacture of these products, you can use various methods. Non-limiting examples of such methods include injection molding, blow molding, spin molding, film extrusion, sheet extrusion, shaped extrusion, thermoforming, and the like. In addition, additives and modifiers are often added to these polymers to provide efficient processing of the polymer or beneficial properties of the final product. Such methods and materials are described in the Modern Plastics Encyclopedia , Mid-November 1995 Issue, Vol. 72, no. 12; and Film Extrusion Manual - Process, Materials, Properties , TAPPI Press, 1992; the descriptions of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Кроме того, в настоящем документе предложен способ формования или изготовления изделия промышленного производства, содержащего полимер, полученный любым из способов полимеризации, описанных в настоящем документе. Например, способ может включать (i) приведение хромового катализатора на подложке (например, полученного, как описано в настоящем документе) и необязательного сокатализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в условиях полимеризации в полимеризационной реакторной системе с получением олефинового полимера; и (ii) формование изделия промышленного производства, содержащего олефиновый полимер (например, обладающий любым из свойств полимеров, описанных в настоящем документе). Стадия формования может включать смешивание, формование из расплава, экструзию, литье или термоформование и т.п., в том числе их комбинации.In addition, the present document provides a method for molding or manufacturing an article of industrial production containing a polymer obtained by any of the polymerization methods described herein. For example, the method may include (i) contacting a supported chromium catalyst (eg, prepared as described herein) and an optional co-catalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer under polymerization conditions in a polymerization reactor system to form an olefin polymer; and (ii) molding an article of industrial production containing an olefin polymer (eg, having any of the properties of the polymers described herein). The molding step may include mixing, melt spinning, extrusion, casting or thermoforming, and the like, including combinations thereof.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Далее настоящее изобретение проиллюстрировано с помощью следующих примеров, которые никоим образом не следует рассматривать как ограничения, налагаемые на объем настоящего изобретения. После прочтения приведенного в настоящем документе описания специалист в данной области техники сможет предложить различные другие аспекты, модификации и их эквиваленты, не выходящие за рамки сущности настоящего изобретения или объема прилагаемой формулы изобретения.Further, the present invention is illustrated by the following examples, which should in no way be construed as limiting the scope of the present invention. Upon reading the description provided herein, one skilled in the art will be able to suggest various other aspects, modifications, and equivalents without departing from the spirit of the present invention or the scope of the appended claims.

Показатель текучести расплава (MI, г/10 мин) определяли согласно ASTM D1238 при 190°C с нагрузкой 2,16 кг, I10 (г/10 мин) определяли согласно ASTM D1238 при 190°C с нагрузкой 10 кг, и показатель текучести расплава при высокой нагрузке (HLMI, I21, г/10 мин) определяли согласно ASTM D1238 при 190°C с нагрузкой 21,6 кг.Melt flow index (MI, g/10 min) was determined according to ASTM D1238 at 190°C with a load of 2.16 kg, I 10 (g/10 min) was determined according to ASTM D1238 at 190°C with a load of 10 kg, and the flow index melt at high load (HLMI, I 21 , g/10 min) was determined according to ASTM D1238 at 190°C with a load of 21.6 kg.

Объемную плотность определяли согласно ASTM D1895 с применением градуированного цилиндра емкостью 100 мл.Bulk density was determined according to ASTM D1895 using a 100 ml graduated cylinder.

Молекулярные массы и молекулярно-массовые распределения получали на хроматографе Waters 150 CV Plus или Polymer Labs PL220 для гель-проникающей хроматографии с применением трихлорбензола в качестве растворителя при скорости потока 1 мл/мин при температуре 140 °C. В качестве стабилизатора применяли BHT (бутилгидрокситолуол) в растворителе с концентрацией 0,5 г/л. Использовали объем пробы 220 мкл при номинальной концентрации полимера 6,5 мг/3,5 мл (при комнатной температуре). Набор колонок состоял из двух колонок Waters Styragel HT 6E со смешанным слоем или трех или четырех колонок PLGel Mixed A плюс защитная колонка. Применяли интегральный метод универсальной калибровки с широким молекулярно-массовым распределением на основе смолы полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), MARLEX® (МАРЛЕКС) BHB 5003, от компании Chevron Phillips Chemical Company в качестве стандарта в виде линейного полиэтилена с широким молекулярно-массовым распределением. Значения параметров, применяемые в уравнении Марка-Хувинка ([η] = K·M a ) для полиэтилена, составляли K=39,5 (10-3) мл/г и a=0,726. Mn представляет собой среднечисловую молекулярную массу, Mw представляет собой средневесовую молекулярную массу, Mz представляет собой z-среднюю молекулярную массу.Molecular weights and molecular weight distributions were obtained on a Waters 150 CV Plus or Polymer Labs PL220 gel permeation chromatograph using trichlorobenzene as solvent at a flow rate of 1 ml/min at 140°C. BHT (butylhydroxytoluene) was used as a stabilizer in a solvent at a concentration of 0.5 g/l. A sample volume of 220 μl was used at a nominal polymer concentration of 6.5 mg/3.5 ml (at room temperature). The column set consisted of two Waters Styragel HT 6E mixed bed columns or three or four PLGel Mixed A columns plus a guard column. An integral broad molecular weight distribution universal calibration method based on high density polyethylene (HDPE) resin, MARLEX® BHB 5003, from Chevron Phillips Chemical Company was used as a broad molecular weight distribution linear polyethylene standard. The parameter values used in the Mark-Huvink equation ([η]= K·M a ) for polyethylene were K=39.5 (10 -3 ) ml/g and a =0.726. Mn is the number average molecular weight, Mw is the weight average molecular weight, Mz is the z-average molecular weight.

Образцы для измерения вязкости формовали прессованием при 182°C в течение в общей сложности трех минут. Образцы оставляли плавиться при относительно низком давлении в течение одной минуты, а затем подвергали высокому давлению формования в течение дополнительных двух минут. Далее формованные образцы закаливали в холодном (комнатная температура) прессе. После этого из формованных заготовок штамповали диски диаметром 2 мм × 25,4 мм для определения реологических характеристик. Рыхлые образцы стабилизировали с помощью 0,1% масс. BHT, диспергированного в ацетоне, и затем высушивали в вакууме перед формованием.The viscosity test specimens were compression molded at 182° C. for a total of three minutes. The samples were allowed to melt at relatively low pressure for one minute and then subjected to high molding pressure for an additional two minutes. Next, the molded specimens were quenched in a cold (room temperature) press. After that, disks with a diameter of 2 mm × 25.4 mm were stamped from the molded blanks to determine the rheological characteristics. Loose samples stabilized with 0.1% of the mass. BHT dispersed in acetone and then dried under vacuum before molding.

Измерения колебательного сдвига при малой деформации проводили при 190°C на реометре Rheometrics Inc. RMS-800 или ARES с применением геометрии параллельных пластин в диапазоне угловых частот от 0,03 до 100 рад/сек. Для минимизации разложения полимеров в испытательной камере реометра создавали атмосферу азота. Реометр предварительно нагревали до начальной температуры исследования. После загрузки образца и достижения термического равновесия в печи образцы зажимали между пластинами до достижения толщины 1,6 мм и обрезали излишек. В общей сложности проходило приблизительно 8 минут между временем размещения образца между пластинами и временем начала развертки по частоте.Small strain vibrational shear measurements were made at 190°C on a Rheometrics Inc. rheometer. RMS-800 or ARES using parallel plate geometry in the angular frequency range from 0.03 to 100 rad/s. To minimize degradation of the polymers, a nitrogen atmosphere was created in the test chamber of the rheometer. The rheometer was preheated to the initial temperature of the study. After loading the sample and achieving thermal equilibrium in the furnace, the samples were clamped between the plates until a thickness of 1.6 mm was reached and the excess was cut off. A total of approximately 8 minutes elapsed between the time the sample was placed between the plates and the time the frequency sweep began.

В общем случае, во время развертки по частоте значения деформации поддерживали на одном уровне, но для образцов с низкой вязкостью использовали более высокие величины деформации для поддержания измеримого крутящего момента. При исследовании образцов с высокой вязкостью использовали меньшие уровни деформации для избежания перегрузки датчика крутящего момента и соблюдения предельных значений линейной вязкоупругости образца. При необходимости прибор автоматически уменьшал деформацию при высоких частотах для предотвращения перегрузки датчика крутящего момента. Затем проводили подстановку данных в кривую комплексной вязкости |η*| от частоты (ω) с применением модифицированной трехпараметрической эмпирической модели Карро-Ясуда (CY) для получения значения вязкости при нулевом сдвиге - η0, характеристического времени вязкой релаксации - τη и параметра реологической ширины - a (параметр CY-a). Упрощенная эмпирическая модель Карро-Ясуда (CY) представлена следующим образом.In general, the strain values were kept constant during the frequency sweep, but higher strain values were used for low viscosity samples to maintain a measurable torque. When testing high viscosity samples, lower strain levels were used to avoid overloading the torque transducer and to meet the linear viscoelasticity limits of the sample. If necessary, the device automatically reduced the deformation at high frequencies to prevent overloading the torque sensor. Then the data were substituted into the curve of the complex viscosity |η * | on frequency (ω) using a modified three-parameter empirical Carro-Yasuda (CY) model to obtain the zero shear viscosity - η 0 , the characteristic viscous relaxation time - τ η and the rheological width parameter - a (parameter CY-a). A simplified empirical Carro-Yasuda (CY) model is presented as follows.

Figure 00000001
Figure 00000001

где: |η*(ω) | = величина комплексной вязкости при сдвиге; where: | η* ( ω ) | = magnitude of complex shear viscosity;

η 0 = вязкость при нулевом сдвиге; η 0 = zero shear viscosity;

τ η = время вязкой релаксации (Тау (η)); τ η = viscous relaxation time (Tau (η));

a=параметр «реологической ширины» (параметр CY-a); a = parameter "rheological width" (parameter CY-a);

n=корректирует конечный коэффициент наклона степенной функции, заданное значение 2/11; и n =adjusts the final slope of the exponential function, setpoint 2/11; And

ω = угловая частота деформации при колебательном сдвиге. ω = angular frequency of deformation in vibrational shear.

Подробное описание значимости и разъяснение модели CY и выводимые из нее параметры можно найти в: C. A. Hieber and H. H. Chiang, Rheol. Acta, 28, 321 (1989); C.A. Hieber and H.H. Chiang, Polym. Eng. Sci., 32, 931 (1992); и R. B. Bird, R. C. Armstrong and O. Hasseger, Dynamics of Polymeric Liquids, Volume 1, Fluid Mechanics, 2nd Edition, John Wiley & Sons (1987); каждый из которых в полном объеме включен в настоящий документ посредством ссылки.A detailed description of the significance and explanation of the CY model and the parameters derived from it can be found in: CA Hieber and HH Chiang, Rheol. Acta , 28, 321 (1989); CA Hieber and HH Chiang, Polym. Eng. sci. , 32, 931 (1992); and R. B. Bird, R. C. Armstrong and O. Hasseger, Dynamics of Polymeric Liquids, Volume 1, Fluid Mechanics , 2nd Edition, John Wiley & Sons (1987); each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

Для определения характеристик композита на основе диоксида кремния и катализатора на подложке примерно 0,2 г образца дегазировали в трубке для физической адсорбции с применением Micromeritics SmartVacPrep. Для предотвращения вскипания части тонкодисперсных частиц на участке пробоотборной трубки, находящемся не в зоне нагрева, постепенно понижали давление и скачкообразно повышали температуру. Давление сначала понижали от давления окружающей среды до 5 мм рт. ст. (примерно 667 Па) с контролируемой скоростью 5 мм рт. ст./сек (примерно 667 Па/сек), одновременно выдерживая образцы при температуре 30 °C. После достижения достаточного вакуума (~0,09 мм рт. ст. (примерно 12 Па)) температуру повышали до 50 °C, затем до 70 °C, затем до 90 °C, при этом каждый скачок температуры выдерживали в течение 30 минут. На последней стадии поддерживали температуру на уровне 300°C в течение 12 часов, при этом конечный вакуум достигал давления примерно 1 миллиторр (0,133 Па). После охлаждения до температуры окружающей среды образцы помещали в атмосферу азота и анализировали на приборе для физической адсорбции азота Micromeritics TriStar II. Для построения изотермы были получены примерно 64 адсорбционные точки, при этом для определения площадей поверхности, общего объема пор и построения кривых распределения пор по размерам использовали включенные в указанный прибор пакеты программного обеспечения. Площадь поверхности определяли с применением метода БЭТ (Brunauer, J. Am Chem. Soc., 1938, 60, 309), используя точки изотермы адсорбции, имеющие значение P/Po от 0,0 до 0,2. Значения объема пор рассчитывали на основе точки изотермы со значением P/Po, наиболее близким к 0,982. Распределение пор по размерам получали из параметров изотерм десорбции с применением метода Баррета-Джойнера-Халенды (J. Am. Chem. Soc., 1951, 73, 373), при этом кривые толщины получали с применением уравнения Хелси (J. Chem. Phys., 1948, 16, 931). Приведенные ссылки в полном объеме включены в настоящий документ посредством ссылки.To characterize the silica-supported catalyst composite, approximately 0.2 g of sample was degassed in a physical adsorption tube using a Micromeritics SmartVacPrep. To prevent some of the fine particles from boiling up in the section of the sampling tube that was not in the heating zone, the pressure was gradually lowered and the temperature was increased abruptly. The pressure was first lowered from ambient pressure to 5 mm Hg. Art. (approximately 667 Pa) with a controlled speed of 5 mmHg. st./s (approximately 667 Pa/s), while keeping the samples at a temperature of 30 °C. After a sufficient vacuum (~0.09 mmHg (about 12 Pa)) was reached, the temperature was raised to 50°C, then to 70°C, then to 90°C, with each temperature jump held for 30 minutes. In the last stage, the temperature was maintained at 300°C for 12 hours, while the final vacuum reached a pressure of about 1 millitorr (0.133 Pa). After cooling to ambient temperature, the samples were placed under a nitrogen atmosphere and analyzed on a Micromeritics TriStar II nitrogen physical adsorption instrument. Approximately 64 adsorption points were obtained to plot the isotherm, and the software packages included with the instrument were used to determine surface areas, total pore volume, and plot pore size distribution curves. The surface area was determined using the BET method (Brunauer, J. Am Chem. Soc. , 1938, 60, 309) using adsorption isotherm points having a P/Po value between 0.0 and 0.2. Pore volume values were calculated based on the isotherm point with the P/Po value closest to 0.982. The pore size distribution was obtained from the desorption isotherm parameters using the Barret-Joyner-Halenda method ( J. Am. Chem. Soc. , 1951, 73, 373), while the thickness curves were obtained using the Halsey equation ( J. Chem. Phys. , 1948, 16, 931). These references are incorporated herein by reference in their entirety.

Абсолютные объемы пор и величины площадей поверхности, определенные как функция размера пор, нормализировали для соответствия суммарному общему объему пор и суммарной удельной поверхности по методу БЭТ, которые были определены на основе сорбции азота.Absolute pore volumes and surface area values, determined as a function of pore size, were normalized to correspond to the total total pore volume and total BET specific surface area, which were determined from nitrogen sorption.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Композиты на основе диоксида кремния, полученные из высокодисперсного диоксида кремния и коллоидного диоксида кремнияSilica Composites Produced from Highly Dispersed Silica and Colloidal Silica

Коллоидный раствор диоксида кремния получали от компании W.R. Grace под торговым названием Ludox® (Людокс) SM-AS. Такой раствор содержал ~25% масс. частиц коллоидного диоксида кремния с диаметром примерно 5 нм, при этом при гелеобразовании и сушке в указанном растворе образуется диоксид кремния с номинальной удельной поверхностью по методу БЭТ 300 м2/г. Коллоидный раствор диоксида кремния был стабилизирован путем добавления небольших количеств гидроксида аммония, и поэтому при получении указанный раствор находился в щелочном состоянии. Такой коллоидный раствор использовали в качестве компонента II диоксида кремния («клеевого» компонента) для получения ряда композитов на основе диоксида кремния.Colloidal silica solution was obtained from WR Grace under the trade name Ludox ® (Ludox) SM-AS. This solution contained ~25% wt. particles of colloidal silicon dioxide with a diameter of about 5 nm, while gelling and drying in the specified solution, silicon dioxide is formed with a nominal specific surface according to the BET method of 300 m 2 /g. The colloidal solution of silica was stabilized by adding small amounts of ammonium hydroxide, and therefore, upon receipt, the specified solution was in an alkaline state. This colloidal solution was used as component II of silicon dioxide ("adhesive" component) to obtain a number of composites based on silicon dioxide.

Компонент I диоксида кремния получали от компании Cabot Corp. под названием Cabosil® (Кабосил) S17D. Он имел очень неплотную перьеобразную структуру и описывается как непористый материал, получаемый методом гидролиза в пламени, то есть как «высокодисперсный» диоксид кремния. Высокодисперсные диоксиды кремния исследовали с применением электронной микрофотографии с тем, чтобы среднее отношение размеров составляло примерно 5:1 (см., например, фиг. 2 в Forsman et al., Can. J. Phys. 65, 767 (1987), в полном объеме включенном в настоящий документ посредством ссылки). Компонент I диоксида кремния использовали в качестве компонента с «каркасной структурой» или «каркасного» компонента композитов на основе диоксида кремния.Silica component I was obtained from Cabot Corp. under the name Cabosil ® (Cabosil) S17D. It had a very loose feather-like structure and is described as a non-porous material obtained by flame hydrolysis, that is, as "highly dispersed" silicon dioxide. Highly dispersed silicas were examined using electron microphotography so that the average size ratio was about 5:1 (see, for example, Fig. 2 in Forsman et al., Can. J. Phys. 65, 767 (1987), in full incorporated herein by reference). Silica component I has been used as the "frame structure" or "frame" component of silica composites.

Высокодисперсный компонент I диоксида кремния сначала суспендировали в достаточном количестве воды с получением влажного компонента в жидкости, хотя подходящие компоненты I диоксида кремния также могут поставляться «влажными» в жидких дисперсиях с содержанием твердых веществ ~20% масс. Как правило, в примере 1 требовалось примерно 10 мл воды для суспендирования каждого грамма высокодисперсного диоксида кремния. Затем для получения катализатора полимеризации на подложке добавляли коллоидный компонент II диоксида кремния («клеевой» диоксид кремния Ludox® (Людокс)), а в некоторых последующих примерах добавляли титановый и хромовый компоненты. Для добавления титана использовали Tyzor® (Тизор) TE, комплекс триэтаноламина титаната, полученный от компании Dorf Ketal, (будучи щелочным, он был совместим с компонентом Ludox® (Людокс)). В качестве источника хрома использовали ацетат хрома (III). После объединения всех компонентов диоксида кремния (и компонентов переходных металлов, при применении) с получением суспензии показатель pH доводили до нейтрального путем добавления по каплям уксусной кислоты. Обычно такая суспензия образовывала гель или по меньшей мере загустевала при достижении pH 7. Далее полученный гель высушивали в течение ночи в вакуумном сушильном шкафу при заданной температуре 100 °C. Указанную процедуру использовали для получения композитов на основе диоксида кремния, представленных в таблицах I-IV и на фиг. 1-7.The highly dispersed silica component I was first suspended in sufficient water to form a wet component in the liquid, although suitable silica components I can also be supplied "wet" in liquid dispersions with a solids content of ~20 wt%. Typically, Example 1 required about 10 ml of water to suspend each gram of highly dispersed silica. The colloidal silica component II ("glue" silica Ludox ® (Ludox)) was then added to form the supported polymerization catalyst, and titanium and chromium components were added in some subsequent examples. Titanium was added with Tyzor® (Tizor) TE, a triethanolamine titanate complex obtained from Dorf Ketal (being alkaline, it was compatible with the Ludox® component). Chromium (III) acetate was used as a source of chromium. After all of the silica components (and transition metal components, if applicable) were combined to form a slurry, the pH was adjusted to neutral by dropwise addition of acetic acid. Typically, such a suspension gelled or at least thickened upon reaching pH 7. The resulting gel was then dried overnight in a vacuum oven at a set temperature of 100°C. This procedure was used to prepare the silica composites shown in Tables I-IV and in FIGS. 1-7 .

В некоторых экспериментах суспензию просто оставляли отстаиваться, пока она не образовала гель. Например, один из образцов, в котором использовали 100% коллоидный диоксид кремния Ludox® (Людокс) (без высокодисперсного диоксида кремния), после добавления титанового и хромового компонентов оставляли отстаиваться при комнатной температуре, при этом через несколько дней указанный образец самопроизвольно образовывал гель.In some experiments, the suspension was simply left to stand until it gelled. For example, one of the samples that used 100% colloidal silicon dioxide Ludox ® (Ludox) (without highly dispersed silicon dioxide), after adding the titanium and chromium components, was left to settle at room temperature, while after a few days the specified sample spontaneously formed a gel.

А в нескольких других экспериментах коллоидный диоксид кремния Ludox® (Людокс) быстро добавляли к раствору кислоты для быстрого превращения суспензии из раствора, стабилизированного основанием, в раствор, стабилизированный кислотой. Щавелевую кислоту растворяли в воде в качестве кислого компонента, который затем можно было использовать для растворения свежеосажденного диоксида титана. При добавлении амина для нейтрализации щавелевой кислоты происходило гелеобразование, на этот раз в результате воздействия кислого pH.And in several other experiments, colloidal silicon dioxide Ludox ® (Ludox) was quickly added to the acid solution to quickly convert the suspension from a base-stabilized solution to an acid-stabilized solution. Oxalic acid was dissolved in water as the acid component, which could then be used to dissolve the freshly precipitated titanium dioxide. When an amine was added to neutralize the oxalic acid, gelation occurred, this time as a result of exposure to an acidic pH.

На фиг. 1-7 показано распределение объема пор в зависимости от диаметра пор (нм) для коллоидного диоксида кремния (компонент II диоксида кремния), высокодисперсного диоксида кремния (компонент I диоксида кремния) и композитов на основе диоксида кремния, полученных из двух компонентов диоксида кремния (т. е. коллоидного диоксида кремния и высокодисперсного диоксида кремния). Указанные фигуры неожиданно продемонстрировали влияние относительного количества применяемого коллоидного диоксида кремния на распределение объема пор. Целью таких экспериментов было получение большого количества мезопор (в общем случае диаметром от 10 до 100 нм и, в частности, от 30 до 100 нм) при минимальном количестве мелких пор (диаметром менее 10 нм и, в частности, диаметром менее 5 нм, и особенно менее 3 нм). Очень большие поры (часто более 100 нм) также не являются особенно полезными, поскольку они могут способствовать пылеобразованию во время манипулирования (поскольку обычно они представляют собой порошок с низкой объемной плотностью). Как показано на фиг. 1-7, неожиданно были обнаружены композиты на основе диоксида кремния с максимальными диаметрами пор более 10 нм при содержании компонента II диоксида кремния (коллоидного «клеевого» компонента диоксида кремния) менее 25% масс. от общего количества диоксида кремния, при этом количество мезопор (обычно диаметром от 10 до 100 нм и, в частности, от 30 до 100 нм) было даже выше при содержании компонента II диоксида кремния в диапазоне от 5 до 15% масс.In FIG. 1-7 show the distribution of pore volume versus pore diameter (nm) for colloidal silica (component II silica), fumed silica (component I silica), and silica composites prepared from two silica components (t e. colloidal silicon dioxide and highly dispersed silicon dioxide). These figures unexpectedly demonstrated the influence of the relative amount of colloidal silicon dioxide used on the pore volume distribution. The aim of these experiments was to obtain a large number of mesopores (generally 10 to 100 nm in diameter and in particular 30 to 100 nm) with a minimum number of small pores (less than 10 nm in diameter and in particular less than 5 nm in diameter, and especially less than 3 nm). Very large pores (often over 100 nm) are also not particularly useful as they can contribute to dusting during handling (because they are usually a low bulk density powder). As shown in FIG. 1-7 , silica composites were unexpectedly found with maximum pore diameters of more than 10 nm with a content of silicon dioxide component II (the colloidal "glue" component of silicon dioxide) of less than 25% of the mass. of the total amount of silicon dioxide, while the number of mesopores (typically 10 to 100 nm in diameter and, in particular, from 30 to 100 nm) was even higher when the content of component II of silicon dioxide in the range from 5 to 15 wt%.

Некоторые из данных, представленных графически на фиг. 1-7 сведены в таблицы I-IV. В таблице I показан результат суммирования объема пор по нескольким категориям размеров пор с применением значений dV/dLogD, полученных из кривых десорбции азота. В таблице I также приведены общий объем пор, удельная поверхность по методу БЭТ и объемная плотность компонентов диоксида кремния и композитов на основе диоксида кремния. В таблице II приведено то же распределение объема пор, но выраженное в абсолютных величинах (мл/г). Аналогичные данные для площадей поверхности в зависимости от диаметра пор приведены в таблице III и таблице IV с применением dS/dlogD. Поскольку активность катализатора пропорциональна площади поверхности, можно определить относительный вклад пор различных размеров в общую активность катализатора. Указанные таблицы также содержат столбец (25+Ti) для композита на основе диоксида кремния, полученного с применением 25% масс. коллоидного диоксида кремния, в который был добавлен титан до формирования композита (диоксид кремния-диоксид титана) - см. описание примера 3A, приведенное ниже. После сушки и просеивания указанного композита на основе диоксида кремния (содержащего титан) часть его прокаливали на воздухе при 500°C и анализировали те же способом, что и другие композиты на основе диоксида кремния, приведенные в таблицах и на фигурах.Some of the data presented graphically in FIG. 1-7 are summarized in tables I-IV . Table I shows the result of summing pore volume over several pore size categories using dV/dLogD values obtained from nitrogen desorption curves. Table I also lists the total pore volume, BET surface area, and bulk density of the silica components and silica composites. Table II shows the same pore volume distribution, but expressed in absolute terms (ml/g). Similar data for surface areas as a function of pore diameter are given in Table III and Table IV using dS/dlogD. Since catalyst activity is proportional to surface area, the relative contribution of different pore sizes to the overall catalyst activity can be determined. These tables also contain a column (25+Ti) for a composite based on silicon dioxide obtained using 25% of the mass. colloidal silica to which titanium was added prior to the formation of the composite (silica-titanium dioxide) - see the description of example 3A below. After drying and sieving said silica composite (containing titanium), part of it was calcined in air at 500° C. and analyzed in the same manner as the other silica composites shown in the tables and figures.

Как показано в указанных таблицах и на фигурах, были получены композиты на основе диоксида кремния с объемной плотностью в диапазоне от 0,1 до 0,35 г/мл, общим объемом пор в диапазоне от 0,4 до 1,2 мл/г, удельной поверхностью по методу БЭТ в диапазоне от 290 до 360 м2/г, максимальным диаметром пор в диапазоне от 9 до 30 нм и средним диаметром пор в диапазоне от 8 до 13 нм. Кроме того, в некоторых из указанных композитов на основе диоксида кремния процент от общего объема пор в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) также составлял от 28 до 72%, процент от общего объема пор в порах с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм составлял от 1 до 4%, процент от общего объема пор в порах с диаметрами, меньшими или равными 5 нм, составлял от 7 до 13%, объем пор с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) составлял от 0,2 до 0,9 мл/г, процент от общей площади поверхности в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или от 10 до 100 нм) составлял от 18 до 47%, процент от площади поверхности в порах с диаметрами, меньшими или равными 5 нм, составлял от 18 до 28% и площадь поверхности пор с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) составляла от 58 до 170 м2/г.As shown in these tables and figures, silica composites were obtained with a bulk density in the range from 0.1 to 0.35 g/ml, a total pore volume in the range from 0.4 to 1.2 ml/g, specific surface according to the BET method in the range from 290 to 360 m 2 /g, the maximum pore diameter in the range from 9 to 30 nm and the average pore diameter in the range from 8 to 13 nm. In addition, in some of these silica composites, the percentage of total pore volume in pores with diameters in the range from 10 to 50 nm (or in the range from 10 to 100 nm) was also from 28 to 72%, the percentage of total volume pores in pores with diameters in the range from 30 to 100 nm ranged from 1 to 4%, the percentage of the total pore volume in pores with diameters less than or equal to 5 nm ranged from 7 to 13%, the volume of pores with diameters in the range of 10 up to 50 nm (or in the range from 10 to 100 nm) was from 0.2 to 0.9 ml / g, the percentage of the total surface area in pores with diameters in the range from 10 to 50 nm (or from 10 to 100 nm) ranged from 18 to 47%, the percentage of surface area in pores with diameters less than or equal to 5 nm ranged from 18 to 28%, and the surface area of pores with diameters in the range from 10 to 50 nm (or in the range from 10 to 100 nm ) ranged from 58 to 170 m 2 /g.

Важно отметить неожиданно высокие максимальные диаметры пор при содержании компонента II диоксида кремния (коллоидного диоксида кремния) в диапазоне от 5 до 15% масс. и, кроме того, общий объем пор, который намного выше, чем у любого из двух компонентов диоксидов кремния.It is important to note the unexpectedly high maximum pore diameters when the content of component II of silicon dioxide (colloidal silicon dioxide) in the range from 5 to 15% of the mass. and furthermore, a total pore volume that is much higher than either of the two silica components.

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

Композиты диоксида кремния, полученные из высокодисперсного диоксида кремния и силикатного олигомераSilica Composites Produced from Highly Dispersed Silica and Silicate Oligomer

В примере 2 компонент I диоксида кремния получали от компании Evonik Corp. под названием Aerosil® (Аэросил) 380 («высокодисперсный» диоксид кремния). Компонент II диоксида кремния («клеевой» компонент) представлял собой гидролизованный этилполисиликат, который можно приобрести в компании Evonik в виде Silbond® (Силбонд) 40. Он представляет собой конденсированный этилполисиликат со средней молекулярной массой примерно 800.In Example 2, silica component I was obtained from Evonik Corp. called Aerosil ® (Aerosil) 380 ("fine" silicon dioxide). The silica component II (the "adhesive" component) was hydrolyzed ethyl polysilicate, available from Evonik as Silbond® 40. It is a condensed ethyl polysilicate with an average molecular weight of about 800.

Сначала к 100 мл изопропанола, 30 мл воды и 10 мл концентрированного NH4OH добавляли 20 г Aerosil® (Аэросил) 380. Суспензию интенсивно перемешивали в течение нескольких минут, а затем быстро добавляли Silbond® (Силбонд) 40. В присутствии основания он мгновенно подвергался гидролизу и гелеобразованию, встраивая Aerosil® (Аэросил) в общую структуру. Затем полученный гель один раз промывали водой и высушивали. После прокаливания при 400°C получали конечные композиты на основе диоксида кремния, приведенные в таблицах V-VIII и на фиг. 8-11.First, 20 g of Aerosil ® (Aerosil) 380 was added to 100 ml of isopropanol, 30 ml of water and 10 ml of concentrated NH 4 OH. The suspension was intensively stirred for several minutes, and then Silbond ® (Silbond) 40 was quickly added. subjected to hydrolysis and gelation, embedding Aerosil ® (Aerosil) in the overall structure. The resulting gel was then washed once with water and dried. After calcination at 400° C., the final silica composites were obtained as shown in Tables V-VIII and in FIGS. 8-11 .

В примере 2 гелеобразование происходило с помощью основания. Однако другой способ получения таких композитов может состоять в объединении Aerosil® (Аэросил) в кислой суспензии (в которой в качестве кислого компонента используют, например, щавелевую кислоту) и необязательно хромового и/или титанового компонентов. Далее спиртовой раствор Silbond® (Силбонд) 40 можно добавить к кислому раствору, который гидролизует Silbond® (Силбонд) с получением очень мелких «клеевых» частиц, обычно достаточно маленьких для обеспечения площади поверхности от 500 до 1000 м2/г за счет одного компонента Silbond® (Силбонд) 40. Далее вызывают гелеобразование путем нейтрализации кислоты при добавлении аммиака или амина.In example 2, gelation occurred with the help of a base. However, another way to obtain such composites may be to combine Aerosil ® (Aerosil) in an acidic suspension (which uses, for example, oxalic acid as an acidic component) and optionally chromium and/or titanium components. Further, an alcohol solution of Silbond ® (Silbond) 40 can be added to an acidic solution, which hydrolyzes Silbond ® (Silbond) to obtain very fine "glue" particles, usually small enough to provide a surface area of 500 to 1000 m 2 /g due to one component Silbond ® (Silbond) 40. Next cause gelation by neutralizing the acid by adding ammonia or amine.

На фиг. 8-11 показано распределение объема пор в зависимости от диаметра пор (нм) для диоксида кремния Silbond® (Силбонд) (компонент II диоксида кремния), высокодисперсного диоксида кремния Aerosil® (Аэросил) (компонент I диоксида кремния) и композитов на основе диоксида кремния, полученных из двух компонентов диоксида кремния (т.е. диоксида кремния Silbond® (Силбонд) и высокодисперсного диоксида кремния). Указанные фигуры неожиданно продемонстрировали влияние относительного количества применяемого диоксида кремния Silbond® (Силбонд) на распределение объема пор. Как показано на фиг. 8-11, неожиданно были обнаружены композиты на основе диоксида кремния с максимальным диаметром пор более 10 нм при содержании компонента II диоксида кремния («клеевого» компонента диоксида кремния Silbond® (Силбонд)) от 25 до 80% масс. от общего количества диоксида кремния, при этом количество мезопор (обычно диаметром от 10 до 100 нм и, в частности, от 30 до 100 нм) было очень высоким при содержании компонента II диоксида кремния 25% масс.In FIG. 8-11 shows the distribution of pore volume as a function of pore diameter (nm) for Silbond ® silica (Silbond) (component II of silicon dioxide), highly dispersed silica Aerosil ® (Aerosil) (component I of silicon dioxide) and composites based on silicon dioxide obtained from two components of silicon dioxide (ie silicon dioxide Silbond ® (Silbond) and highly dispersed silicon dioxide). These figures unexpectedly demonstrated the influence of the relative amount of silica Silbond ® (Silbond) used on the distribution of pore volume. As shown in FIG. 8-11 , silica-based composites with a maximum pore diameter of more than 10 nm were unexpectedly found with a content of silicon dioxide component II ("adhesive" silica component Silbond ® (Silbond)) from 25 to 80% of the mass. of the total amount of silicon dioxide, while the number of mesopores (typically 10 to 100 nm in diameter, and in particular 30 to 100 nm) was very high when the content of component II of silicon dioxide was 25 wt%.

Некоторые из данных, представленных графически на фиг. 8-11, сведены в таблицы V-VIII. В таблице V показан результат суммирования объема пор по нескольким категориям размеров пор с применением значений dV/dLogD, полученных из кривых десорбции азота. В таблице V также представлены общий объем пор, удельная поверхность по методу БЭТ и объемная плотность компонентов диоксида кремния и композитов на основе диоксида кремния. В таблице VI приведено то же распределение объема пор, но выраженное в абсолютных величинах (мл/г). Аналогичные данные для площадей поверхности в зависимости от диаметра пор суммированы в таблице VII и таблице VIII с применением dS/dlogD. Поскольку активность катализатора пропорциональна площади поверхности, можно определить относительный вклад пор различных размеров в общую активность катализатора.Some of the data presented graphically in FIG. 8-11 are summarized in tables V-VIII . Table V shows the result of summing pore volume over several pore size categories using dV/dLogD values obtained from nitrogen desorption curves. Table V also shows the total pore volume, BET surface area, and bulk density of the silica components and silica composites. Table VI shows the same pore volume distribution, but expressed in absolute terms (ml/g). Similar data for surface areas versus pore diameter are summarized in Table VII and Table VIII using dS/dlogD. Since catalyst activity is proportional to surface area, the relative contribution of different pore sizes to the overall catalyst activity can be determined.

Как показано в приведенных таблицах и на фигурах, были получены композиты на основе диоксида кремния с объемной плотностью в диапазоне от 0,25 до 0,31 г/мл, общим объемом пор в диапазоне от 0,5 до 1,3 мл/г, удельной поверхностью по методу БЭТ в диапазоне от 190 до 240 м2/г, максимальным диаметром пор в диапазоне от 18 до 38 нм и средним диаметром пор в диапазоне от 10 до 24 нм. Кроме того, в некоторых из указанных композитов на основе диоксида кремния процент от общего объема пор в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) также составлял от 40 до 85%, процент от общего объема пор в порах с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм составлял от 4 до 30%, процент от общего объема пор в порах с диаметрами, меньшими или равными 5 нм, составлял от 3 до 20%, объем пор с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) составлял от 0,2 до 1,1 мл/г, процент от общей площади поверхности в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или от 10 до 100 нм) составлял от 20 до 65%, процент от площади поверхности в порах с диаметрами, меньшими или равными 5 нм, составлял от 8 до 42% и площадь поверхности пор с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) составляла от 40 до 140 м2/г.As shown in the tables and figures, silica composites were obtained with a bulk density in the range of 0.25 to 0.31 g/ml, a total pore volume in the range of 0.5 to 1.3 ml/g, specific surface area according to the BET method in the range from 190 to 240 m 2 /g, the maximum pore diameter in the range from 18 to 38 nm and the average pore diameter in the range from 10 to 24 nm. In addition, in some of these silica composites, the percentage of total pore volume in pores with diameters in the range of 10 to 50 nm (or in the range of 10 to 100 nm) was also 40 to 85%, the percentage of total volume pores in pores with diameters in the range from 30 to 100 nm ranged from 4 to 30%, the percentage of the total pore volume in pores with diameters less than or equal to 5 nm ranged from 3 to 20%, the volume of pores with diameters in the range of 10 up to 50 nm (or in the range from 10 to 100 nm) was from 0.2 to 1.1 ml/g, the percentage of the total surface area in pores with diameters in the range from 10 to 50 nm (or from 10 to 100 nm) ranged from 20 to 65%, the percentage of surface area in pores with diameters less than or equal to 5 nm ranged from 8 to 42%, and the surface area of pores with diameters in the range from 10 to 50 nm (or in the range from 10 to 100 nm ) ranged from 40 to 140 m 2 /g.

Важно отметить неожиданно высокие максимальный диаметр пор, средний диаметр пор, общий объем пор и процент от общего объема пор в порах с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм при содержании компонента II диоксида кремния (диоксид кремния Silbond® (Силбонд)) 25% масс.It is important to note the unexpectedly high maximum pore diameter, average pore diameter, total pore volume and percentage of total pore volume in pores with diameters in the range from 30 to 100 nm at a content of silica component II (Silbond ® silicon dioxide (Silbond)) of 25 wt%. .

ПРИМЕР 3EXAMPLE 3

Эксперименты по получению катализатора и полимеризацииCatalyst and polymerization experiments

Катализаторы получали с применением способов, описанных в примерах 1-2, в которых подходящие титансодержащие соединения и хромсодержащие соединения добавляли в суспензию до или после гелеобразования. После сушки хромового катализатора на подложке указанный катализатор прокаливали при 650°C в течение трех часов, а затем испытывали на активность при полимеризации в реакторе из нержавеющей стали емкостью 2,2 литров. Во всех экспериментах использовали изобутан (2 л). Через загрузочное отверстие добавляли небольшое количество активированного хромового катализатора при одновременном медленном удалении паров изобутана. Загрузочное отверстие закрывали и добавляли изобутан. Содержимое реактора перемешивали и нагревали до требуемой рабочей температуры 105 °C, а затем в реактор вводили этилен (без сомономера, водорода или сокатализатора). Этилен подавали по мере необходимости для поддержания давления в реакторе 550 psig (примерно 3,8 МПа изб.) в течение требуемой продолжительности каждого эксперимента по полимеризации. После этого реактор вентилировали и охлаждали и извлекали полимер.Catalysts were prepared using the methods described in Examples 1-2, in which the appropriate titanium-containing compounds and chromium-containing compounds were added to the slurry before or after gelation. After drying the chromium catalyst on the support, said catalyst was calcined at 650° C. for three hours and then tested for polymerization activity in a 2.2 liter stainless steel reactor. Isobutane (2 L) was used in all experiments. A small amount of activated chromium catalyst was added through the feed port while the isobutane vapor was slowly removed. The feed opening was closed and isobutane was added. The contents of the reactor were stirred and heated to the required operating temperature of 105°C, and then ethylene (without comonomer, hydrogen, or cocatalyst) was introduced into the reactor. Ethylene was added as needed to maintain reactor pressure of 550 psig (about 3.8 MPa g) for the required duration of each polymerization experiment. Thereafter, the reactor was vented and cooled, and the polymer was recovered.

Для примера 3A в качестве компонента I диоксида кремния использовали 15 г Cabosil® (Кабосил) S17D (410 м2/г высокодисперсного диоксида кремния от компании Cabot Corp), и в качестве компонента II диоксида кремния использовали 5 г диоксида кремния Ludox® (Людокс) SM-AS (20 г 25% суспензии). Оба компонента добавляли к 50 мл воды, в которой было растворено 5,3 г Tyzor® (Тизор) TE (триэтаноламин титаната). Образовавшуюся вначале пасту перемешивали и разминали вручную в течение примерно 15 минут, в результате чего она превращалась в густую жидкость. Полученную жидкость оставляли на ночь, что привело к ее превращению в гель. Затем указанный гель высушивали в течение 12 часов в вакуумном сушильном шкафу, температура в котором была установлена на уровне 100 °C.For example 3A, 15 g of Cabosil® (Cabosil) S17D (410 m 2 /g of highly dispersed silica from Cabot Corp) was used as component I of silicon dioxide, and 5 g of silica of Ludox ® (Ludox) was used as component of silicon dioxide. SM-AS (20 g 25% suspension). Both components were added to 50 ml of water in which 5.3 g of Tyzor® (Tizor) TE (triethanolamine titanate) was dissolved. The initially formed paste was mixed and kneaded by hand for about 15 minutes, as a result of which it turned into a thick liquid. The resulting liquid was left overnight, which led to its transformation into a gel. This gel was then dried for 12 hours in a vacuum oven, the temperature of which was set at 100°C.

В результате образовались твердые комки, которые затем измельчали в порошок, проходящий через сито с размером ячеек 35 меш. Затем примерно 10 г полученного сухого порошка диоксида кремния-диоксида титана (~3,5% масс. титана) помещали в кварцевую трубку активатора вместе с 0,67 г порошка ацетилацетоната хрома (III). Физическую смесь нагревали в потоке сухого воздуха до 650 °C, что приводило к сублимации хрома и его последующему встраиванию в подложку на основе диоксида кремния-диоксида титана. После трех часов псевдоожижения при 650°C в сухом воздухе катализатор охлаждали и хранили в атмосфере сухого азота. Полученный катализатор имел однородный оранжевый цвет, что указывало на то, что хром прикреплялся к подложке в виде шестивалентного соединения. Катализатор имел удельную поверхность по методу БЭТ 320 м2/г и объем пор 1,04 мл/г.As a result, hard lumps were formed, which were then ground into powder, passing through a sieve with a mesh size of 35 mesh. Then about 10 g of the obtained dry powder of silicon dioxide-titanium dioxide (~3.5 wt. % titanium) was placed in an activator quartz tube together with 0.67 g of chromium (III) acetylacetonate powder. The physical mixture was heated in a flow of dry air to 650°C, which led to the sublimation of chromium and its subsequent incorporation into a substrate based on silicon dioxide-titanium dioxide. After three hours of fluidization at 650° C. in dry air, the catalyst was cooled and stored under dry nitrogen. The resulting catalyst had a uniform orange color, indicating that chromium was attached to the support as a hexavalent compound. The catalyst had a BET surface area of 320 m 2 /g and a pore volume of 1.04 ml/g.

Образец такого катализатора (0,0995 г) вводили в реактор и проводили эксперимент по полимеризации этилена при 105°C и давлении этилена 550 psig (примерно 3,8 МПа изб.) в течение 2 часов. С помощью указанного катализатора получали 160 г полимера - производительность 1608 г/г. Такой полимер неожиданно имел высокий HLMI, равный 18,4, по сравнению с HLMI, равным 5, который обычно получают при применении катализаторов, изготовленных из простых силикагелей.A sample of this catalyst (0.0995 g) was introduced into the reactor and an ethylene polymerization experiment was performed at 105° C. and 550 psig ethylene pressure for 2 hours. With this catalyst, 160 g of polymer were obtained - a productivity of 1608 g/g. This polymer unexpectedly had a high HLMI of 18.4 compared to an HLMI of 5 that is typically obtained using catalysts made from simple silica gels.

Для примера 3B 9 г Cabosil® (Кабосил) S17D объединяли с 1 г Ludox® (Людокс) SM-AS (4 мл) и 100 мл воды. Полученную суспензию перемешивали в течение 10 минут до полного смешивания двух компонентов диоксида кремния. К суспензии добавляли ацетат хрома (0,43 г), а затем несколько капель уксусной кислоты для нейтрализации аммиака, поступающего из Ludox® (Людокс). После того, как pH стал нейтральным, суспензия значительно загустевала, и затем ее оставляли высушиваться в течение ночи при 25°C на открытом воздухе. В результате получали твердые комки катализатора, которые измельчали и просеивали через сито с размером ячеек 35 меш. Удельная поверхность по методу БЭТ полученного катализатора составляла 347 м2/г и объем пор составлял 1,00 мл/г.For example 3B, 9 g of Cabosil® (Cabosil) S17D was combined with 1 g of Ludox® (Ludox) SM-AS (4 ml) and 100 ml of water. The resulting suspension was stirred for 10 minutes until complete mixing of the two components of silicon dioxide. Chromium acetate (0.43 g) was added to the suspension, followed by a few drops of acetic acid to neutralize the ammonia coming from Ludox ® (Ludox). After the pH became neutral, the slurry thickened considerably and was then left to dry overnight at 25° C. in the open air. As a result, solid lumps of catalyst were obtained, which were crushed and sieved through a sieve with a mesh size of 35 mesh. The BET specific surface area of the obtained catalyst was 347 m 2 /g and the pore volume was 1.00 ml/g.

Далее полученный катализатор активировали в потоке сухого воздуха при 650°C в течение от 2 до 3 часов с получением катализатора оранжевого цвета. Затем в реактор вводили небольшой образец такого катализатора (0,1731 г) и проводили эксперимент по полимеризации, как описано выше. С помощью указанного катализатора через 90 минут получали 191 г полимера - производительность 1103 г/г. HLMI полученного полимера составлял 6,3, что было неожиданно выше, чем при применении промышленных катализаторов на основе Cr/диоксида кремния, активированных и исследованных в тех же условиях.Next, the resulting catalyst was activated in a stream of dry air at 650°C for 2 to 3 hours to obtain an orange catalyst. A small sample of this catalyst (0.1731 g) was then introduced into the reactor and a polymerization experiment was carried out as described above. With this catalyst, 191 g of polymer were obtained after 90 minutes - a productivity of 1103 g/g. The HLMI of the resulting polymer was 6.3, which was surprisingly higher than when commercial Cr/silica catalysts were activated and tested under the same conditions.

Для примера 3C в 659 мл изопропанола добавляли 55 мл воды и 11 мл концентрированного гидроксида аммония (28% NH3) вместе с 31 г Aerosil® (Аэросил) 380, затем интенсивно перемешивали с максимальной скоростью в течение 45 минут для разрушения агломератов Aerosil® (Аэросил). Далее к полученной смеси добавляли 25 мл Silbond® 40 (10,6 г SiO2). В течение 5 минут аммиак гидролизовал Silbond® 40 с получением геля, о чем свидетельствует загустевание суспензии. После выдерживания в течение ночи диоксид кремния отфильтровывали из суспензии и промывали в 2 л воды. После второй фильтрации твердые вещества высушивали в вакуумном сушильном шкафу в течение ночи при 100 °C. После проталкивания через сито с размером ячеек 35 меш полученный порошок композита на основе диоксида кремния имел удельную поверхность по методу БЭТ 215 м2/г и объем пор 1,27 мл/г.For example 3C, in 659 ml of isopropanol, 55 ml of water and 11 ml of concentrated ammonium hydroxide (28% NH 3 ) were added together with 31 g of Aerosil ® (Aerosil) 380, then vigorously stirred at maximum speed for 45 minutes to break the Aerosil ® agglomerates ( Aerosil). Next, 25 ml of Silbond® 40 (10.6 g of SiO 2 ) was added to the resulting mixture. Within 5 minutes ammonia hydrolyzed the Silbond® 40 to form a gel, as evidenced by the thickening of the slurry. After standing overnight, the silica was filtered from the suspension and washed with 2 L of water. After the second filtration, the solids were dried in a vacuum oven overnight at 100°C. After being passed through a 35 mesh sieve, the resulting silica composite powder had a BET surface area of 215 m 2 /g and a pore volume of 1.27 ml/g.

Образец такого порошка массой 10 г смешивали в сухом виде с 0,67 г порошка ацетилацетоната хрома (III), а затем прокаливали при 650°C в течение трех часов с получением порошка оранжевого цвета, что указывает на присоединение хрома и превращение в шестивалентный хром. Затем в реактор вводили небольшой образец такого катализатора (0,1625 г) и проводили эксперимент по полимеризации, как описано выше. С помощью указанного катализатора через 78 минут получали 216 г полимера - производительность 1329 г/г. HLMI полученного полимера составлял 2,2.A 10 g sample of this powder was dry mixed with 0.67 g of chromium (III) acetylacetonate powder and then calcined at 650°C for three hours to obtain an orange powder, indicating addition of chromium and conversion to hexavalent chromium. A small sample of this catalyst (0.1625 g) was then introduced into the reactor and a polymerization experiment was carried out as described above. With this catalyst, 216 g of polymer were obtained after 78 minutes - a productivity of 1329 g/g. The HLMI of the resulting polymer was 2.2.

Для примера 3D в 100 мл воды добавляли 5,51 г гидрата щавелевой кислоты, 6,65 мл изопропоксида титана, 5 мл 30% H2O2, 5,07 мл диметилформамида и 1,16 г ацетата хрома. После перемешивания в течение примерно 5 мин получали раствор оранжевого цвета. Далее добавляли 8 г Ludox® (Людокс) SM-AS, а затем 30 г Aerosil® (Аэросил) 308 с получением суспензии. Для доведения pH до 7 добавляли несколько миллилитров 28% раствора гидроксида аммония. Полученная суспензия загустевала, что указывало на гелеобразование, и указанную смесь оставляли высушиваться при 25°C в течение трех дней. Получали полутвердые комки красного цвета, которые измельчали и пропускали через сито с размером ячеек 35 меш.For Example 3D, 5.51 g of oxalic acid hydrate, 6.65 ml of titanium isopropoxide, 5 ml of 30% H 2 O 2 , 5.07 ml of dimethylformamide and 1.16 g of chromium acetate were added to 100 ml of water. After stirring for about 5 minutes, an orange solution was obtained. Next was added 8 g of Ludox ® (Ludox) SM-AS, and then 30 g of Aerosil ® (Aerosil) 308 to obtain a suspension. To bring the pH to 7 was added a few milliliters of 28% ammonium hydroxide solution. The resulting suspension thickened, indicating gelling, and this mixture was left to dry at 25°C for three days. Received semi-solid lumps of red color, which are crushed and passed through a sieve with a mesh size of 35 mesh.

Затем полученный катализатор прокаливали, как описано выше, в сухом воздухе при 650°C в течение 3 часов с получением катализатора оранжевого цвета. Затем в реактор вводили небольшой образец такого катализатора (0,0708 г) и проводили эксперимент по полимеризации, как описано выше. С помощью указанного катализатора через 114 минут получали 193 г полимера - производительность 2726 г/г. HLMI полученного полимера составлял 26,1.Then, the resulting catalyst was calcined as described above in dry air at 650° C. for 3 hours to obtain an orange catalyst. A small sample of this catalyst (0.0708 g) was then introduced into the reactor and a polymerization experiment was carried out as described above. With this catalyst, 193 g of polymer were obtained after 114 minutes - a productivity of 2726 g/g. The HLMI of the resulting polymer was 26.1.

Для примера 3E повторяли процедуру, применяемую для получения катализатора 3B, за исключением того, что использовали 9,5 г Cabosil® (Кабосил) S17D и 0,5 г Ludox® (Людокс) SM-AS (2 мл). Удельная поверхность по методу БЭТ композита на основе диоксида кремния составляла 359 м2/г и объем пор составлял 1,15 мл/г. После прокаливания при 650°C при применении 0,2254 г такого катализатора через 102 минуты получали 241 г полимера - производительность 1069 г/г. HLMI полученного полимера составлял 7,1.For example 3E, the procedure used to prepare catalyst 3B was repeated, except that 9.5 g of Cabosil® (Cabosil) S17D and 0.5 g of Ludox® (Ludox) SM-AS (2 ml) were used. The BET specific surface area of the silica composite was 359 m 2 /g and the pore volume was 1.15 ml/g. After calcination at 650° C. using 0.2254 g of this catalyst, 241 g of polymer was obtained after 102 minutes - a productivity of 1069 g/g. The HLMI of the resulting polymer was 7.1.

Для примера 3F приготавливали раствор из 335 мл воды, 12,4 г Tyzor® (Тизор) TE (хелат триэтаноламина титана), 1,25 г ацетата хрома и 4,9 г диоксида кремния Ludox® (Людокс) SM-AS (19,6 мл раствора Ludox® (Людокс)). Затем добавляли 30 г Aerosil® (Аэросил) 380 с получением суспензии. После нагревания до кипения в течение 30 мин происходило гелеобразование. После сушки в течение ночи в вакуумной печи при 100°C получали полутвердые комки, которые измельчали и пропускали через сито с размером ячеек 35 меш. После прокаливания при 650°C при применении 0,1024 г такого катализатора через 105 минут получали 194 г полимера - производительность 1895 г/г. HLMI полученного полимера составлял 19,3.For example 3F, a solution was prepared from 335 ml of water, 12.4 g of Tyzor ® (Tizor) TE (titanium triethanolamine chelate), 1.25 g of chromium acetate and 4.9 g of Ludox ® (Ludox) SM-AS silicon dioxide (19, 6 ml of Ludox ® solution (Ludox)). Then was added 30 g of Aerosil ® (Aerosil) 380 to obtain a suspension. After heating to boiling for 30 min, gelation occurred. After drying overnight in a vacuum oven at 100°C, semi-solid lumps were obtained, which were crushed and passed through a 35 mesh sieve. After calcination at 650° C. using 0.1024 g of this catalyst, 194 g of polymer were obtained after 105 minutes - a productivity of 1895 g/g. The HLMI of the resulting polymer was 19.3.

Для примера 3G выполняли процедуру, аналогичную примеру 3F. Катализатор получали путем распылительной сушки суспензии, содержащей 90% масс. Aerosil® (Аэросил) 380 и 10% масс. Ludox® (Людокс) SM-AS вместе с Tyzor® (Тизор) TE (что соответствовало 3,5% масс. титана на конечном катализаторе) и ацетатом хрома (что соответствовало 1% масс. хрома на конечном катализаторе). Получали мелкодисперсный порошок катализатора, производительность которого после прокаливания при 650°C составляла 2537 г/г (при применении 0,041 г катализатора через 143 минуты получали 104 г полиэтилена). HLMI полученного полимера составлял 38,6.For Example 3G, a procedure similar to Example 3F was followed. The catalyst was obtained by spray drying a suspension containing 90% of the mass. Aerosil ® (Aerosil) 380 and 10% of the mass. Ludox ® (Ludox) SM-AS together with Tyzor ® (Tizor) TE (corresponding to 3.5% wt. titanium on the final catalyst) and chromium acetate (corresponding to 1% wt. chromium on the final catalyst). A fine catalyst powder was obtained, the productivity of which after calcination at 650°C was 2537 g/g (using 0.041 g of catalyst, 104 g of polyethylene was obtained after 143 minutes). The HLMI of the resulting polymer was 38.6.

В таблице IX приведены некоторые характеристики (площадь поверхности, объем пор, средний диаметр пор, максимальный диаметр пор) композитов на основе диоксида кремния и катализаторов, применяемых в примерах 3A-3G, и различные свойства полимеров этилена, полученных с применением соответствующих катализаторов. В таблице X приведен результат суммирования объема пор по нескольким категориям размеров пор с применением значений dV/dLogD, полученных из кривых десорбции азота для композитов на основе диоксида кремния и катализаторов 3A-3C и 3E, при этом указанная таблица также включает общий объем пор, удельную поверхность по методу БЭТ и максимальный и средний диаметр пор. В таблице XI приведено то же распределение объема пор, но выраженное в абсолютных величинах (мл/г). В представленных таблицах характеристики в виде площади поверхности, объема пор, среднего диаметра пор, максимального диаметра пор, объемной плотности, размера пор и распределения площади поверхности и т.д. относятся к композитам на основе диоксида кремния. Не ожидается каких-либо значительных изменений вследствие добавления хрома для получения катализатора на подложке, и, следовательно, можно предполагать, что для катализатора на подложке будут применимы по существу эти же данные в таблицах IX-XI, которые приведены для композита на основе диоксида кремния. Table IX lists some characteristics (surface area, pore volume, average pore diameter, maximum pore diameter) of the silica-based composites and catalysts used in Examples 3A-3G, and various properties of ethylene polymers prepared using the respective catalysts. Table X summarizes the pore volume over several pore size categories using dV/dLogD values obtained from the nitrogen desorption curves for silica composites and catalysts 3A-3C and 3E, this table also includes total pore volume, specific BET surface and maximum and average pore diameter. Table XI shows the same pore volume distribution, but expressed in absolute terms (ml/g). In the presented tables, characteristics in terms of surface area, pore volume, average pore diameter, maximum pore diameter, bulk density, pore size and surface area distribution, etc. refer to composites based on silicon dioxide. No significant change is expected due to the addition of chromium to form a supported catalyst, and therefore it can be expected that substantially the same data in Tables IX-XI as given for the silica composite would apply to the supported catalyst.

Как показано в приведенных таблицах, были получены композиты на основе диоксида кремния (и, следовательно, хромовые катализаторы на подложке) с общим объемом пор в диапазоне от 1 до 1,3 мл/г, удельной поверхностью по методу БЭТ в диапазоне от 215 до 360 м2/г, максимальным диаметром пор в диапазоне от 17 до 35 нм и средним диаметром пор в диапазоне от 11 до 24 нм. Кроме того, в некоторых из приведенных композитов на основе диоксида кремния процент от общего объема пор в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) также составлял от 50 до 85%, процент от общего объема пор в порах с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм составлял от 1 до 30%, процент от общего объема пор в порах с диаметрами, меньшими или равными 5 нм, составлял от 3 до 11%, и объемы пор с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) составляли от 0,5 до 1,1 мл/г.As shown in the tables below, silica composites (and hence supported chromium catalysts) have been produced with total pore volume ranging from 1 to 1.3 ml/g, BET specific surface area ranging from 215 to 360 m 2 /g, the maximum pore diameter in the range from 17 to 35 nm and the average pore diameter in the range from 11 to 24 nm. In addition, in some of the given silica-based composites, the percentage of total pore volume in pores with diameters in the range from 10 to 50 nm (or in the range from 10 to 100 nm) was also from 50 to 85%, the percentage of the total volume pore volumes in pores with diameters ranging from 30 to 100 nm ranged from 1 to 30%, the percentage of total pore volume in pores with diameters less than or equal to 5 nm ranged from 3 to 11%, and volumes of pores with diameters ranging from 10 to 50 nm (or in the range of 10 to 100 nm) was 0.5 to 1.1 ml/g.

Таблица I - Пример 1Table I - Example 1

Коллоидный диоксид кремния (% масс.)Colloidal silicon dioxide (% mass) 100100 6565 5050 2525 1515 1010 55 00 25+Ti25+ti Максимальный диаметр пор (нм)Maximum pore diameter (nm) 6,26.2 6,06.0 6,76.7 9,09.0 26,326.3 25,825.8 28,828.8 25,925.9 17,317.3 Средний диаметр пор (нм)Average pore diameter (nm) 9,89.8 5,95.9 6,76.7 8,58.5 11,111.1 11,511.5 12,812.8 7,67.6 13,013.0 Общий объем пор (PV) (мл/г)Total Pore Volume (PV) (ml/g) 0,470.47 0,480.48 0,500.50 0,660.66 0,940.94 1,001.00 1,151.15 0,710.71 1,041.04 Удельная поверхность по методу БЭТ (м2/г)BET specific surface (m 2 /g) 191191 324324 296296 312312 339339 347347 359359 372372 320320 Объемная плотность (г/мл)Bulk density (g/ml) 0,370.37 0,330.33 0,310.31 0,280.28 0,240.24 0,210.21 0,140.14 0,040.04 0,270.27 PV при диаметре < 3 нм (%)PV at diameter < 3 nm (%) 1,01.0 1,41.4 0,70.7 0,90.9 1,91.9 1,91.9 1,51.5 9,19.1 2,12.1 PV при диаметре 3-5 нм (%)PV at 3-5 nm diameter (%) 21,921.9 30,530.5 15,315.3 8,28.2 10,410.4 9,19.1 6,46.4 19,819.8 8,18.1 PV при диаметре 5-10 нм (%)PV at 5-10 nm diameter (%) 76,476.4 67,167.1 82,582.5 62,262.2 45,445.4 39,439.4 20,220.2 36,636.6 26,726.7 PV при диаметре 10-50 нм (%)PV at 10-50 nm diameter (%) 0,70.7 1,01.0 1,51.5 28,728.7 42,142.1 49,649.6 71,771.7 32,732.7 62,762.7 PV при диаметре 50-100 нм (%)PV at 50-100 nm diameter (%) -- -- -- -- 0,20.2 0,10.1 0,20.2 1,31.3 0,40.4 PV при диаметре >100 нм (%)PV at diameter >100 nm (%) -- -- -- -- -- -- -- 0,50.5 -- PV при диаметре 30-100 нм (%)PV at 30-100 nm diameter (%) -- 0,10.1 -- 0,10.1 2,32.3 1,01.0 3,63.6 4,64.6 3,23.2

Таблица II - Пример 1Table II - Example 1

Коллоидный диоксид кремния (% масс.)Colloidal silicon dioxide (% mass) 100100 6565 5050 2525 1515 1010 55 00 25+Ti25+ti Данные в мл/г, на основе dV/dlogDData in ml/g, based on dV/dlogD Диаметр < 3 нмDiameter < 3 nm 0,010.01 0,010.01 -- 0,010.01 0,020.02 0,020.02 0,020.02 0,060.06 0,020.02 Диаметр 3-5 нмDiameter 3-5 nm 0,100.10 0,140.14 0,080.08 0,050.05 0,100.10 0,090.09 0,070.07 0,140.14 0,080.08 Диаметр 5-10 нмDiameter 5-10 nm 0,360.36 0,320.32 0,410.41 0,410.41 0,430.43 0,390.39 0,230.23 0,260.26 0,280.28 Диаметр 10-50 нмDiameter 10-50 nm -- 0,010.01 0,010.01 0,190.19 0,400.40 0,500.50 0,830.83 0,230.23 0,650.65 Диаметр 50-100 нмDiameter 50-100 nm -- -- -- -- -- -- -- 0,010.01 0,010.01 Диаметр >100 нмDiameter >100 nm -- -- -- -- -- -- -- -- -- Всего Total 0,470.47 0,480.48 0,500.50 0,660.66 0,940.94 1,001.00 1,151.15 0,710.71 1,041.04 Диаметр 30-100 нмDiameter 30-100 nm -- -- -- -- 0,020.02 0,010.01 0,040.04 0,030.03 0,030.03

Таблица III - Пример 1Table III - Example 1

Коллоидный диоксид кремния (% масс.)Colloidal silicon dioxide (% mass) 100100 6565 5050 2525 1515 1010 55 00 25+Ti25+ti Диаметр >100 нм (%)Diameter >100 nm (%) -- -- -- -- -- -- -- -- -- Диаметр 50-100 нм (%)Diameter 50-100 nm (%) -- -- -- -- -- -- -- 0,10.1 0,10.1 Диаметр 10-50 нм (%)Diameter 10-50 nm (%) 0,30.3 0,40.4 0,70.7 18,618.6 22,822.8 28,728.7 46,546.5 13,313.3 37,837.8 Диаметр 5-10 нм (%)Diameter 5-10 nm (%) 68,868.8 58,558.5 75,375.3 62,962.9 49,749.7 45,145.1 29,229.2 31,631.6 34,234.2 Диаметр 3-5 нм (%)Diameter 3-5 nm (%) 28,528.5 37,837.8 22,122.1 15,215.2 20,420.4 18,918.9 16,716.7 29,529.5 18,818.8 Диаметр < 3 нм (%)Diameter < 3 nm (%) 2,42.4 3,33.3 1,91.9 3,33.3 7,07.0 7,37.3 7,67.6 25,625.6 9,19.1 Диаметр 30-100 нм (%)Diameter 30-100 nm (%) -- -- -- -- 0,50.5 0,20.2 1,11.1 0,70.7 0,80.8

Таблица IV - Пример 1Table IV - Example 1

Коллоидный диоксид кремния (% масс.)Colloidal silicon dioxide (% mass) 100100 6565 5050 2525 1515 1010 55 00 25+Ti25+ti Данные в м2/г, на основе dS/dlogDData in m2 /g, based on dS/dlogD Диаметр >100 нмDiameter >100 nm -- -- -- -- -- -- -- 0,10.1 -- Диаметр 50-100 нмDiameter 50-100 nm -- -- -- -- 0,10.1 0,10.1 0,10.1 0,40.4 0,20.2 Диаметр 10-50 нмDiameter 10-50 nm 0,60.6 1,31.3 2,12.1 58,058.0 77,477.4 99,699.6 166,8166.8 49,349.3 121,0121.0 Диаметр 5-10 нмDiameter 5-10 nm 131,3131.3 189,7189.7 222,9222.9 196,4196.4 168,6168.6 156,6156.6 104,9104.9 117,5117.5 109,3109.3 Диаметр 3-5 нмDiameter 3-5 nm 54,554.5 122,4122.4 65,565.5 47,347.3 69,069.0 65,565.5 60,060.0 109,6109.6 60,260.2 Диаметр < 3 нмDiameter < 3 nm 4,64.6 10,610.6 5,55.5 10,310.3 23,923.9 25,225.2 27,227.2 95,195.1 29,329.3 Всего Total 191191 324324 296296 312312 339339 347347 359359 372372 320320 Диаметр 30-100 нмDiameter 30-100 nm -- -- -- -- 1,71.7 0,80.8 3,83.8 2,42.4 2,62.6

Таблица V - Пример 2Table V - Example 2

Диоксид кремния Silbond® (Силбонд) (% масс.)Silicon dioxide Silbond ® (Silbond) (% wt.) 100100 8080 5050 2525 00 Максимальный диаметр пор (нм)Maximum pore diameter (nm) 17,817.8 18,018.0 37,737.7 34,534.5 25,925.9 Средний диаметр пор (нм)Average pore diameter (nm) 14,014.0 15,115.1 10,410.4 23,623.6 7,67.6 Общий объем пор (PV) (мл/г)Total Pore Volume (PV) (ml/g) 0,990.99 0,890.89 0,500.50 1,271.27 0,710.71 Удельная поверхность по методу БЭТ (м2/г)BET specific surface (m 2 /g) 283283 235235 192192 215215 372372 Объемная плотность (г/мл)Bulk density (g/ml) 0,350.35 0,310.31 0,280.28 0,250.25 0,050.05 PV при диаметре >100 нм (%)PV at diameter >100 nm (%) -- 0,40.4 0,90.9 0,30.3 0,50.5 PV при диаметре 50-100 нм (%)PV at 50-100 nm diameter (%) -- 1,61.6 3,63.6 1,51.5 1,31.3 PV при диаметре 10-50 нм (%)PV at 10-50 nm diameter (%) 72,972.9 67,267.2 42,742.7 82,782.7 32,732.7 PV при диаметре 5-10 нм (%)PV at 5-10 nm diameter (%) 23,323.3 24,224.2 32,932.9 11,911.9 36,636.6 PV при диаметре 3-5 нм (%)PV at 3-5 nm diameter (%) 3,33.3 5,45.4 13,513.5 2,82.8 19,819.8 PV при диаметре < 3 нм (%)PV at diameter < 3 nm (%) 0,50.5 1,31.3 6,36.3 0,80.8 9,19.1 PV при диаметре 30-100 нм (%)PV at 30-100 nm diameter (%) 0,30.3 4,94.9 10,310.3 29,529.5 4,64.6

Таблица VI - Пример 2Table VI - Example 2

Диоксид кремния Silbond® (Силбонд) (% масс.)Silicon dioxide Silbond ® (Silbond) (% wt.) 100100 8080 5050 2525 00 Данные в мл/г, на основе dV/dlogDData in ml/g, based on dV/dlogD Диаметр >100 нмDiameter >100 nm -- -- -- -- -- Диаметр 50-100 нмDiameter 50-100 nm -- 0,010.01 0,020.02 0,020.02 0,010.01 Диаметр 10-50 нмDiameter 10-50 nm 0,720.72 0,600.60 0,210.21 1,051.05 0,230.23 Диаметр 5-10 нмDiameter 5-10 nm 0,230.23 0,220.22 0,160.16 0,150.15 0,260.26 Диаметр 3-5 нмDiameter 3-5 nm 0,030.03 0,050.05 0,070.07 0,040.04 0,140.14 Диаметр < 3 нмDiameter < 3 nm -- 0,010.01 0,030.03 0,010.01 0,060.06 Всего Total 0,990.99 0,890.89 0,500.50 1,271.27 0,710.71 Диаметр 30-100 нмDiameter 30-100 nm -- 0,040.04 0,050.05 0,370.37 0,030.03

Таблица VII - Пример 2Table VII - Example 2

Диоксид кремния Silbond® (Силбонд) (% масс.)Silicon dioxide Silbond ® (Silbond) (% wt.) 100100 8080 5050 2525 00 Диаметр >100 нм (%)Diameter >100 nm (%) -- -- 0,10.1 -- -- Диаметр 50-100 нм (%)Diameter 50-100 nm (%) -- 0,20.2 0,40.4 0,40.4 0,10.1 Диаметр 10-50 нм (%)Diameter 10-50 nm (%) 55,455.4 46,446.4 20,820.8 64,264.2 14,214.2 Диаметр 5-10 нм (%)Diameter 5-10 nm (%) 33,433.4 33,533.5 36,236.2 27,127.1 33,933.9 Диаметр 3-5 нм (%)Diameter 3-5 nm (%) 8,78.7 13,713.7 26,126.1 8,28.2 31,731.7 Диаметр < 3 нм (%)Diameter < 3 nm (%) 2,42.4 6,26.2 16,416.4 -- 20,020.0 Диаметр 30-100 нм (%)Diameter 30-100 nm (%) 0,10.1 1,21.2 1,81.8 13,013.0 0,70.7

Таблица VIII - Пример 2Table VIII - Example 2

Диоксид кремния Silbond® (Силбонд) (% масс.)Silicon dioxide Silbond ® (Silbond) (% wt.) 100100 8080 5050 2525 00 Данные в м2/г, на основе dS/dlogDData in m2 /g, based on dS/dlogD Диаметр >100 нмDiameter >100 nm -- 0,10.1 0,10.1 0,10.1 0,10.1 Диаметр 50-100 нмDiameter 50-100 nm -- 0,60.6 0,80.8 0,80.8 0,50.5 Диаметр 10-50 нмDiameter 10-50 nm 156,9156.9 109,0109.0 39,939.9 138,1138.1 52,952.9 Диаметр 5-10 нмDiameter 5-10 nm 94,694.6 78,778.7 69,669.6 58,358.3 126,2126.2 Диаметр 3-5 нмDiameter 3-5 nm 24,724.7 32,232.2 50,150.1 17,717.7 117,6117.6 Диаметр < 3 нмDiameter < 3 nm 6,76.7 14,514.5 31,531.5 -- 74,574.5 Всего Total 283283 235235 192192 215215 372372 Диаметр 30-100 нмDiameter 30-100 nm 0,20.2 2,72.7 3,53.5 28,028.0 2,62.6

Таблица IX - Пример 3Table IX - Example 3

ПримерExample 3A3A 3B3B 3D3D 3E3E 3G3G Диоксид кремния ISilica I Cabosil®
(Кабосил)
Cabosil®
(Cabosil)
Cabosil®
(Кабосил)
Cabosil®
(Cabosil)
Aerosil®
(Аэросил)
Aerosil®
(Aerosil)
Aerosil®
(Аэросил)
Aerosil®
(Aerosil)
Cabosil®
(Кабосил)
Cabosil®
(Cabosil)
Aerosil®
(Аэросил)
Aerosil®
(Aerosil)
Cabosil® (Кабосил)Cabosil ® (Cabosil)
Диоксид кремния II Silica II Ludox® (Людокс)Ludox ® (Ludox) Ludox® (Людокс)Ludox ® (Ludox) Silbond® (Силбонд)Silbond ® (Silbond) Ludox® (Людокс)Ludox ® (Ludox) Ludox® (Людокс)Ludox ® (Ludox) Ludox® (Людокс)Ludox ® (Ludox) Ludox® (Людокс)Ludox ® ( Ludox) Отношение I:IIRatio I:II 75:2575:25 90:1090:10 75:2575:25 80:2080:20 95:595:5 86:1486:14 90:1090:10 Площадь поверхности (м2/г) Surface area (m 2 /g) 320320 347347 215215 -- 359359 -- -- Объем пор (мл/г)Pore volume (ml/g) 1,041.04 1,001.00 1,271.27 -- 1,151.15 -- -- Средний диаметр пор (нм)Average pore diameter (nm) 13,013.0 11,511.5 23,623.6 -- 12,812.8 -- -- Максимальный диаметр пор (нм)Maximum pore diameter (nm) 17,317.3 25,825.8 34,534.5 -- 28,828.8 -- -- Объемная плотность (г/мл)Bulk density (g/ml) 0,270.27 0,210.21 0,240.24 -- 0,140.14 -- -- Производительность (г/г)Productivity (y/y) 16081608 11031103 13291329 27262726 10691069 18951895 25372537 MI - I2 (г/10 мин)MI - I 2 (g/10 min) 0,090.09 -- -- 0,250.25 -- 0,100.10 0,550.55 I10 (г/10 мин)I 10 (g/10 min) 3,53.5 0,80.8 -- 4,94.9 1,01.0 3,33.3 8,48.4 HLMI - I21 (г/10 мин)HLMI - I 21 (g/10 min) 18,418.4 6,36.3 2,22.2 26,126.1 7,17.1 19,319.3 38,638.6 I21/I2 (HLMI/MI)I 21 /I 2 (HLMI/MI) 212212 -- -- 104104 -- 202202 7070 I21/I10 I 21 /I 10 5,25.2 8,08.0 -- 5,35.3 7,17.1 5,85.8 4,54.5 Mn (кг/моль)Mn (kg/mol) 2020 2020 2424 -- 2323 -- -- Mw (кг/моль)Mw (kg/mol) 235235 253253 320320 -- 231231 -- -- Mz (кг/моль)Mz (kg/mol) 17591759 17611761 20592059 -- 15271527 -- -- Mw/MnMw/Mn 11,611.6 12,712.7 13,113.1 -- 9,79.7 -- -- Mz/MwMz/Mw 7,57.5 7,07.0 6,46.4 -- 6,66.6 -- -- η0 (МПа-сек)η 0 (MPa-sec) 0,710.71 2,242.24 4,954.95 -- 0,920.92 -- -- Тау (сек)Tau (sec) 2,92.9 11,311.3 30,730.7 -- 3,83.8 -- -- CY-aCY-a 0,180.18 0,180.18 0,200.20 -- 0,200.20 -- --

Таблица X - Пример 3Table X - Example 3

ПримерExample 3A3A 3B3B 3E3E Максимальный диаметр пор (нм)Maximum pore diameter (nm) 17,317.3 25,825.8 34,534.5 28,828.8 Средний диаметр пор (нм)Average pore diameter (nm) 13,013.0 11,511.5 23,623.6 12,812.8 Общий объем пор (PV) (мл/г)Total Pore Volume (PV) (ml/g) 1,041.04 1,001.00 1,271.27 1,151.15 Удельная поверхность по методу БЭТ (м2/г)BET specific surface (m 2 /g) 320320 347347 215215 359359 PV при диаметре >100 нм (%)PV at diameter >100 nm (%) -- -- 0,30.3 -- PV при диаметре 50-100 нм (%)PV at 50-100 nm diameter (%) 0,40.4 0,10.1 1,51.5 0,20.2 PV при диаметре 10-50 нм (%)PV at 10-50 nm diameter (%) 62,762.7 49,649.6 82,782.7 71,771.7 PV при диаметре 5-10 нм (%)PV at 5-10 nm diameter (%) 26,726.7 39,439.4 11,911.9 20,220.2 PV при диаметре 3-5 нм (%)PV at 3-5 nm diameter (%) 8,18.1 9,19.1 2,82.8 6,46.4 PV при диаметре < 3 нм (%)PV at diameter < 3 nm (%) 2,12.1 1,91.9 0,80.8 1,51.5 PV при диаметре 30-100 нм (%)PV at 30-100 nm diameter (%) 3,23.2 1,01.0 29,529.5 3,63.6

Таблица XI - Пример 3Table XI - Example 3

ПримерExample 3A3A 3B3B 3E3E Данные в мл/г, на основе dV/dlogDData in ml/g, based on dV/dlogD Диаметр >100 нмDiameter >100 nm -- -- -- -- Диаметр 50-100 нмDiameter 50-100 nm -- -- 0,020.02 -- Диаметр 10-50 нмDiameter 10-50 nm 0,650.65 0,500.50 1,051.05 0,830.83 Диаметр 5-10 нмDiameter 5-10 nm 0,280.28 0,390.39 0,150.15 0,230.23 Диаметр 3-5 нмDiameter 3-5 nm 0,080.08 0,090.09 0,040.04 0,070.07 Диаметр < 3 нмDiameter < 3 nm 0,020.02 0,020.02 0,010.01 0,020.02 Всего Total 1,041.04 1,001.00 1,271.27 1,151.15 Диаметр 30-100 нмDiameter 30-100 nm 0,030.03 0,010.01 0,370.37 0,040.04

Настоящее изобретение описано выше со ссылкой на многочисленные аспекты и конкретные примеры. В свете приведенного выше подробного описания специалисты в данной области техники смогут предложить многие варианты реализации изобретения. Все такие очевидные варианты находятся в пределах полного предполагаемого объема прилагаемой формулы изобретения. Другие аспекты настоящего изобретения могут включать, но не ограничиваются ими, следующие аспекты (аспекты описаны как «содержащие», но альтернативно могут «состоять по существу из» или «состоять из»):The present invention has been described above with reference to numerous aspects and specific examples. In light of the above detailed description, those skilled in the art will be able to suggest many embodiments of the invention. All such obvious variations are within the full intended scope of the appended claims. Other aspects of the present invention may include, but are not limited to, the following aspects (aspects are described as "comprising" but alternatively may "consist essentially of" or "consist of"):

Аспект 1. Способ получения композита (композиции) на основе диоксида кремния, включающий:Aspect 1. A method for producing a composite (composition) based on silicon dioxide, including:

(1) объединение компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния в разбавителе, содержащем по меньшей мере примерно 70% масс. воды, с получением смеси; и(1) combining component I of silicon dioxide and component II of silicon dioxide in a diluent containing at least about 70% of the mass. water, to obtain a mixture; And

(2) формирование в указанной смеси (совместно загустевшего) композита на основе диоксида кремния; при этом:(2) forming in said mixture a (co-thickened) silica composite; wherein:

компонент I диоксида кремния содержит частицы диоксида кремния неправильной и несферической формы, характеризующиеся средним отношением размеров по меньшей мере примерно 2:1 и удельной поверхностью по методу БЭТ в диапазоне от примерно 150 до примерно 1000 м2/г;the silica component I comprises irregular and non-spherical silica particles having an average size ratio of at least about 2:1 and a BET specific surface area ranging from about 150 to about 1000 m 2 /g;

компонент II диоксида кремния включает коллоидный диоксид кремния; иthe silica component II comprises colloidal silica; And

композит на основе диоксида кремния характеризуется:the silica-based composite is characterized by:

объемной плотностью в диапазоне от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл;bulk density in the range of from about 0.08 to about 0.4 g/ml;

общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г;a total pore volume of from about 0.4 to about 2.5 ml/g;

удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г; иspecific surface area according to the BET method from about 175 to about 375 m 2 /g; And

максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм.a maximum pore diameter of from about 10 to about 80 nm.

Аспект 2. Способ, определенный согласно аспекту 1, в котором разбавитель содержит любое подходящее количество воды или количество воды в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, по меньшей мере примерно 80% масс., по меньшей мере примерно 90% масс., по меньшей мере примерно 95% масс. и т.д.Aspect 2. The method defined according to aspect 1, in which the diluent contains any suitable amount of water or an amount of water in any range given herein, for example, at least about 80 wt%, at least about 90 wt%, at least about 95% of the mass. etc.

Аспект 3. Способ, определенный согласно аспекту 1 или 2, в котором компонент II диоксида кремния включает коллоидный диоксид кремния Ludox® (Людокс), коллоидный диоксид кремния Nyacol® (Нуакол), коллоидный диоксид кремния Levisil или любую их комбинацию.Aspect 3 The method as defined in Aspect 1 or 2 wherein the silica component II comprises Ludox® fumed silica, Nyacol® fumed silica, Levisil fumed silica, or any combination thereof.

Аспект 4. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-3, в котором коллоидный диоксид кремния характеризуется любым подходящим средним отношением размеров или любым средним отношением размеров, приведенным в настоящем документе (например, менее 1,8:1, менее 1,5:1 и т.д.), любым подходящим средним (d50) размером частиц или любым средним (d50) размером частиц, приведенным в настоящем документе (например, от примерно 3 до примерно 25 нм, от примерно 3 до примерно 18 нм и т.д.), и любой подходящей удельной поверхностью по методу БЭТ или любой удельной поверхностью по методу БЭТ, приведенной в настоящем документе (например, от примерно 200 до примерно 1000 м2/г, от примерно 225 до примерно 500 м2/г и т.д.).Aspect 4. The method defined according to any one of aspects 1-3, wherein the colloidal silica is characterized by any suitable average aspect ratio or any average aspect ratio provided herein (e.g., less than 1.8:1, less than 1.5: 1, etc.), any suitable average (d50) particle size, or any average (d50) particle size described herein (e.g., about 3 to about 25 nm, about 3 to about 18 nm, etc.). and any suitable BET specific surface area or any BET specific surface area provided herein (e.g., about 200 to about 1000 m 2 /g, about 225 to about 500 m 2 /g, etc. .d.).

Аспект 5. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-4, в котором количество компонента II диоксида кремния в расчете на общее количество компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния находится в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 1 до примерно 35% масс., от примерно 2 до примерно 25% масс., от примерно 3 до примерно 20% масс. и т.д.Aspect 5. The method defined according to any one of aspects 1-4, wherein the amount of silica component II, based on the total amount of silica component I and silica component II, is in any suitable range or any range given herein, for example , from about 1 to about 35 wt. -%, from about 2 to about 25 wt. -%, from about 3 to about 20 wt.%. etc.

Аспект 6. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-5, в котором формирование (совместное гелеобразование) в указанной смеси композита на основе диоксида кремния включает любой подходящий способ получения композита на основе диоксида кремния или любой способ, описанный в настоящем документе, например, регулирование pH смеси, удаление воды из смеси и/или нагревание смеси, добавление к смеси иона металла, добавление к смеси органического растворителя (например, спирта), хранение смеси в течение подходящего периода времени и т.д. или любую их комбинацию.Aspect 6. The method defined according to any one of aspects 1-5, wherein the formation (co-gelling) in said mixture of a silica composite comprises any suitable method for producing a silica composite or any method described herein, for example, adjusting the pH of the mixture, removing water from the mixture and/or heating the mixture, adding a metal ion to the mixture, adding an organic solvent (eg, alcohol) to the mixture, storing the mixture for a suitable period of time, etc. or any combination of them.

Аспект 7. Способ получения композита (композиции) на основе диоксида кремния, включающий:Aspect 7. A method for producing a composite (composition) based on silicon dioxide, including:

(1) объединение компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния в растворителе с получением смеси; и(1) combining the silica component I and the silica component II in a solvent to form a mixture; And

(2) формирование в указанной смеси (совместно загустевшего) композита на основе диоксида кремния; при этом:(2) forming in said mixture a (co-thickened) silica composite; wherein:

компонент I диоксида кремния содержит частицы диоксида кремния неправильной и несферической формы, характеризующиеся средним отношением размеров по меньшей мере примерно 2:1 и удельной поверхностью по методу БЭТ в диапазоне от примерно 150 до примерно 1000 м2/г;the silica component I comprises irregular and non-spherical silica particles having an average size ratio of at least about 2:1 and a BET specific surface area ranging from about 150 to about 1000 m 2 /g;

компонент II диоксида кремния включает соединение кремния (кремнийсодержащее соединение); иthe silicon dioxide component II includes a silicon compound (silicon-containing compound); And

композит на основе диоксида кремния характеризуется:the silica-based composite is characterized by:

объемной плотностью в диапазоне от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл;bulk density in the range of from about 0.08 to about 0.4 g/ml;

общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г;a total pore volume of from about 0.4 to about 2.5 ml/g;

удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г; иspecific surface area according to the BET method from about 175 to about 375 m 2 /g; And

максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм.a maximum pore diameter of from about 10 to about 80 nm.

Аспект 8. Способ, определенный согласно аспекту 7, в котором растворитель включает любой подходящий растворитель или любой растворитель, описанный в настоящем документе, например, кетон (например, ацетон), спирт (например, метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол и т.д.), гликоль, сложный эфир, простой эфир, ацетонитрил и т.д. или любую их комбинацию.Aspect 8 The method defined according to aspect 7 wherein the solvent comprises any suitable solvent or any solvent described herein, e.g., a ketone (e.g., acetone), alcohol (e.g., methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, etc.) .d.), glycol, ester, ether, acetonitrile, etc. or any combination of them.

Аспект 9. Способ, определенный согласно аспекту 7, в котором растворитель содержит спирт и воду.Aspect 9. The method defined according to aspect 7, wherein the solvent contains alcohol and water.

Аспект 10. Способ, определенный согласно любому из аспектов 7-9, в котором соединение кремния включает любое подходящее соединение кремния или любое соединение кремния, описанное в настоящем документе, например, алкоксид кремния (например, тетраэтилортосиликат), галогенид кремния, гидрид кремния, силан, гидрокарбилсилан, силоксан и т.д. или любую их комбинацию.Aspect 10. The method defined according to any one of aspects 7-9, wherein the silicon compound comprises any suitable silicon compound or any silicon compound described herein, e.g., silicon alkoxide (e.g., tetraethylorthosilicate), silicon halide, silicon hydride, silane , hydrocarbylsilane, siloxane, etc. or any combination of them.

Аспект 11. Способ, определенный согласно любому из аспектов 7-9, в котором соединение кремния включает силикат натрия, этилсиликат, силикатный олигомер (например, этилсиликатный олигомер) или любую их комбинацию.Aspect 11 A method as defined in any one of aspects 7-9, wherein the silicon compound comprises sodium silicate, ethyl silicate, a silicate oligomer (eg, an ethyl silicate oligomer), or any combination thereof.

Аспект 12. Способ, определенный согласно любому из аспектов 7-9, в котором соединение кремния включает силикат Silbond® (Силбонд).Aspect 12 The method as defined in any one of aspects 7-9 wherein the silicon compound comprises Silbond® silicate.

Аспект 13. Способ, определенный согласно любому из аспектов 7-12, в котором количество компонента II диоксида кремния в расчете на общее количество компонента I диоксида кремния и компонента II диоксида кремния находится в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 10 до примерно 90% масс., от примерно 15 до примерно 60% масс., от примерно 20 до примерно 80% масс. и т.д.Aspect 13. The method defined according to any one of aspects 7-12, wherein the amount of silica component II, based on the total amount of silica component I and silica component II, is in any suitable range or any range given herein, for example , from about 10 to about 90 wt. -%, from about 15 to about 60 wt. -%, from about 20 to about 80 wt.%. etc.

Аспект 14. Способ, определенный согласно любому из аспектов 7-13, в котором формирование (совместное гелеобразование) в указанной смеси композита на основе диоксида кремния включает любой подходящий способ получения композита на основе диоксида кремния или любой способ, описанный в настоящем документе, например, регулирование pH смеси, удаление воды из смеси и/или нагревание смеси, добавление к смеси иона металла, добавление к смеси органического растворителя (например, спирта), хранение смеси в течение подходящего периода времени и т.д. или любую их комбинацию.Aspect 14. The method defined according to any one of aspects 7-13, wherein the formation (co-gelling) in said mixture of a silica composite comprises any suitable method for producing a silica composite or any method described herein, for example, adjusting the pH of the mixture, removing water from the mixture and/or heating the mixture, adding a metal ion to the mixture, adding an organic solvent (eg, alcohol) to the mixture, storing the mixture for a suitable period of time, etc. or any combination of them.

Аспект 15. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-14, в котором компонент I диоксида кремния включает высокодисперсный диоксид кремния (пирогенный диоксид кремния), диатомитовую землю, обогащенную диоксидом кремния глину (например, монтмориллонит) или любую их комбинацию.Aspect 15. A method as defined in any one of aspects 1-14, wherein the silica component I comprises highly dispersed silica (pyrogenic silica), diatomaceous earth, silica-enriched clay (e.g., montmorillonite), or any combination thereof.

Аспект 16. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-14, в котором компонент I диоксида кремния включает высокодисперсный диоксид кремния Cab-o-sil® (Каб-о-сил), высокодисперсный диоксид кремния Aerosil® (Аэросил) или любую их комбинацию.Aspect 16. The method defined according to any one of aspects 1-14, wherein the silica component I comprises Cab-o-sil ® fumed silica, Aerosil ® fumed silica, or any combination thereof .

Аспект 17. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-14, в котором компонент I диоксида кремния является непористым.Aspect 17 A method as defined in any one of aspects 1-14 wherein the silica component I is non-porous.

Аспект 18. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-17, в котором среднее отношение размеров компонента I диоксида кремния находится в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, по меньшей мере примерно 3:1, по меньшей мере примерно 5:1, по меньшей мере примерно 10:1, от примерно 2:1 до примерно 50:1, от примерно 3:1 до примерно 50:1, от примерно 5:1 до примерно 50:1 и т.д.Aspect 18. The method defined according to any one of aspects 1-17, wherein the average size ratio of the silica component I is in any suitable range or any range given herein, for example, at least about 3:1, at least about 5:1, at least about 10:1, about 2:1 to about 50:1, about 3:1 to about 50:1, about 5:1 to about 50:1, etc.

Аспект 19. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-18, в котором удельная поверхность по методу БЭТ компонента I диоксида кремния находится в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 150 до примерно 600 м2/г, от примерно 200 до примерно 500 м2/г и т.д.Aspect 19. The method defined according to any one of aspects 1-18, wherein the BET specific surface area of the silica component I is in any suitable range or any range given herein, for example, from about 150 to about 600 m 2 / g, from about 200 to about 500 m 2 /g, etc.

Аспект 20. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-19, в котором компонент I диоксида кремния дополнительно характеризуется средним размером частиц d50 в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 5 до примерно 500 нм, от примерно 10 до примерно 300 нм и т.д.Aspect 20. The method defined according to any one of aspects 1-19, wherein the silica component I is further characterized by an average particle size d50 in any suitable range or any range given herein, for example, from about 5 to about 500 nm, from about 10 to about 300 nm, etc.

Аспект 21. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-20, в котором стадия (1) включает объединение (в любом порядке) титансодержащего соединения с компонентом I диоксида кремния и компонентом II диоксида кремния в разбавителе или растворителе.Aspect 21 A method as defined in any one of aspects 1-20 wherein step (1) comprises combining (in any order) a titanium containing compound with a silica component I and a silica component II in a diluent or solvent.

Аспект 22. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-21, дополнительно включающий стадию сушки композита на основе диоксида кремния, стадию прокаливания композита на основе диоксида кремния или обе указанные стадии.Aspect 22 The method as defined in any one of aspects 1-21, further comprising the step of drying the silica composite, the step of calcining the silica composite, or both.

Аспект 23. Композит на основе диоксида кремния, полученный способом, определенным согласно любому из аспектов 1-22.Aspect 23 A silica-based composite prepared by the method defined in any one of Aspects 1-22.

Аспект 24. Композит (композиция) на основе диоксида кремния, характеризующийся:Aspect 24. Composite (composition) based on silicon dioxide, characterized by:

объемной плотностью в диапазоне от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл;bulk density in the range of from about 0.08 to about 0.4 g/ml;

общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г;a total pore volume of from about 0.4 to about 2.5 ml/g;

удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г; иspecific surface area according to the BET method from about 175 to about 375 m 2 /g; And

максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм.a maximum pore diameter of from about 10 to about 80 nm.

Аспект 25. Способ получения хромового катализатора на подложке, включающий:Aspect 25. A method for producing a supported chromium catalyst, comprising:

(1) объединение (в любом порядке) хромсодержащего соединения и необязательного титансодержащего соединения с компонентом I диоксида кремния и компонентом II диоксида кремния в разбавителе или растворителе, как определено согласно любому из аспектов 1-22, с получением смеси; и(1) combining (in any order) a chromium-containing compound and an optional titanium-containing compound with silica component I and silica component II in a diluent or solvent as defined in any of aspects 1-22 to form a mixture; And

(2) получение в указанной смеси соединения хрома на подложке; при этом:(2) receiving in the specified mixture of compounds of chromium on a substrate; wherein:

хромовый катализатор на подложке характеризуется:supported chromium catalyst is characterized by:

объемной плотностью в диапазоне от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл;bulk density in the range of from about 0.08 to about 0.4 g/ml;

общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г;a total pore volume of from about 0.4 to about 2.5 ml/g;

удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г; иspecific surface area according to the BET method from about 175 to about 375 m 2 /g; And

максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм.a maximum pore diameter of from about 10 to about 80 nm.

Аспект 26. Способ получения хромового катализатора на подложке, включающий:Aspect 26. A method for producing a supported chromium catalyst, comprising:

выполнение стадии (1) и стадии (2), как определено согласно любому из аспектов 1-22; иperforming step (1) and step (2) as defined according to any one of aspects 1-22; And

(3) объединение (в любом порядке) хромсодержащего соединения и необязательного титансодержащего соединения с композитом на основе диоксида кремния с получением хромового катализатора на подложке; при этом:(3) combining (in any order) a chromium-containing compound and an optional titanium-containing compound with a silica-based composite to form a supported chromium catalyst; wherein:

хромовый катализатор на подложке характеризуется:supported chromium catalyst is characterized by:

объемной плотностью в диапазоне от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл;bulk density in the range of from about 0.08 to about 0.4 g/ml;

общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г;a total pore volume of from about 0.4 to about 2.5 ml/g;

удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г; иspecific surface area according to the BET method from about 175 to about 375 m 2 /g; And

максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм.a maximum pore diameter of from about 10 to about 80 nm.

Аспект 27. Способ получения хромового катализатора на подложке, включающий:Aspect 27. A method for producing a supported chromium catalyst, comprising:

объединение (перед прокаливанием или во время прокаливания) хромсодержащего соединения и необязательного титансодержащего соединения с композитом на основе диоксида кремния, определенным согласно аспекту 23 или 24, с получением хромового катализатора на подложке; при этом:combining (before calcination or during calcination) a chromium-containing compound and an optional titanium-containing compound with a silica-based composite as defined in aspect 23 or 24 to form a supported chromium catalyst; wherein:

хромовый катализатор на подложке характеризуется:supported chromium catalyst is characterized by:

объемной плотностью в диапазоне от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл;bulk density in the range of from about 0.08 to about 0.4 g/ml;

общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г;a total pore volume of from about 0.4 to about 2.5 ml/g;

удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г; иspecific surface area according to the BET method from about 175 to about 375 m 2 /g; And

максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм.a maximum pore diameter of from about 10 to about 80 nm.

Аспект 28. Способ, определенный согласно любому из аспектов 25-27, в котором катализатор содержит любое подходящее количество хрома или количество хрома в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,1 до примерно 15% масс., от примерно 0,5 до примерно 5% масс., от примерно 0,5 до примерно 2,5% масс. и т.д. в расчете на общую массу катализатора.Aspect 28. The method defined according to any one of aspects 25-27, wherein the catalyst contains any suitable amount of chromium, or an amount of chromium in any range given herein, for example, from about 0.1 to about 15% wt., from about 0.5 to about 5% wt., from about 0.5 to about 2.5% wt. etc. based on the total weight of the catalyst.

Аспект 29. Способ, определенный согласно любому из аспектов 25-28, в котором хромсодержащее соединение включает любое подходящее соединение хрома (II) или любое соединение хрома (II), описанное в настоящем документе, например, ацетат хрома (II), хлорид хрома (II), бромид хрома (II), иодид хрома (II), сульфат хрома (II) и т.д. или любую их комбинацию.Aspect 29 The method as defined in any one of aspects 25-28, wherein the chromium compound comprises any suitable chromium(II) compound or any chromium(II) compound described herein, e.g., chromium(II) acetate, chromium chloride ( II), chromium (II) bromide, chromium (II) iodide, chromium (II) sulfate, etc. or any combination of them.

Аспект 30. Способ, определенный согласно любому из аспектов 25-28, в котором хромсодержащее соединение включает любое подходящее соединение хрома (III) или любое соединение хрома (III), описанное в настоящем документе, например, карбоксилат хрома (III), нафтенат хрома (III), галогенид хрома (III), сульфат хрома (III), нитрат хрома (III), дионат хрома (III), ацетат хрома (III), ацетилацетонат хрома (III), хлорид хрома (III), бромид хрома (III) и т.д. или любую их комбинацию.Aspect 30 The method as defined in any one of aspects 25-28, wherein the chromium compound comprises any suitable chromium(III) compound or any chromium(III) compound described herein, e.g., chromium(III) carboxylate, chromium naphthenate ( III), chromium (III) halide, chromium (III) sulfate, chromium (III) nitrate, chromium (III) dionate, chromium (III) acetate, chromium (III) acetylacetonate, chromium (III) chloride, chromium (III) bromide etc. or any combination of them.

Аспект 31. Способ, определенный согласно любому из аспектов 25-30, в котором катализатор содержит любое подходящее количество титана или количество титана в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,5 до примерно 10% масс., от примерно 1 до примерно 6% масс., от примерно 1,5 до примерно 5% масс. и т.д. в расчете на общую массу катализатора.Aspect 31. The method defined according to any one of aspects 25-30, wherein the catalyst contains any suitable amount of titanium or an amount of titanium in any range given herein, for example, from about 0.5 to about 10 wt.%, from about 1 to about 6% wt., from about 1.5 to about 5% wt. etc. based on the total weight of the catalyst.

Аспект 32. Способ, определенный согласно любому из аспектов 25-31, в котором соединение титана включает любое подходящее соединение титана или любое соединение титана, описанное в настоящем документе, например, соединение Ti (III), соединение Ti (IV) и т.д. или любую их комбинацию.Aspect 32. The method defined according to any one of aspects 25-31, wherein the titanium compound comprises any suitable titanium compound or any titanium compound described herein, e.g., a Ti(III) compound, a Ti(IV) compound, etc. . or any combination of them.

Аспект 33. Способ, определенный согласно любому из аспектов 25-31, в котором соединение титана включает любое подходящее соединение титана или любое соединение титана, описанное в настоящем документе, например, алкоксид титана (например, изопропоксид титана, н-пропоксид титана), галогенид или оксогалогенид титана, комплекс ацетилацетоната титана, комплекс триэтаноламина титана, карбоксилат титана (например, оксалат, цитрат, лактат и т.д.) и т.д. или их хелатные или модифицированные варианты, а также любую их комбинацию.Aspect 33. The method defined according to any one of aspects 25-31, wherein the titanium compound comprises any suitable titanium compound or any titanium compound described herein, e.g., titanium alkoxide (e.g., titanium isopropoxide, titanium n-propoxide), halide or titanium oxohalide, titanium acetylacetonate complex, titanium triethanolamine complex, titanium carboxylate (eg, oxalate, citrate, lactate, etc.), etc. or their chelated or modified variants, as well as any combination thereof.

Аспект 34. Способ, определенный согласно любому из аспектов 25-33, дополнительно включающий стадию сушки хромового катализатора на подложке.Aspect 34 The method as defined in any one of Aspects 25-33, further comprising the step of drying the chromium catalyst on the support.

Аспект 35. Способ, определенный согласно любому из аспектов 25-34, дополнительно включающий стадию прокаливания хромового катализатора на подложке.Aspect 35 The method as defined in any one of Aspects 25-34, further comprising the step of calcining the supported chromium catalyst.

Аспект 36. Хромовый катализатор на подложке, полученный способом, определенным согласно любому из аспектов 25-35.Aspect 36 A supported chromium catalyst prepared by the method defined in any one of Aspects 25-35.

Аспект 37. Хромовый катализатор на подложке, содержащий композит на основе диоксида кремния и от примерно 0,1 до примерно 15% масс. хрома, при этом указанный катализатор характеризуется:Aspect 37. Chromium catalyst on a substrate containing a composite based on silicon dioxide and from about 0.1 to about 15% of the mass. chromium, while the specified catalyst is characterized by:

объемной плотностью в диапазоне от примерно 0,08 до примерно 0,4 г/мл;bulk density in the range of from about 0.08 to about 0.4 g/ml;

общим объемом пор от примерно 0,4 до примерно 2,5 мл/г;a total pore volume of from about 0.4 to about 2.5 ml/g;

удельной поверхностью по методу БЭТ от примерно 175 до примерно 375 м2/г; иspecific surface area according to the BET method from about 175 to about 375 m 2 /g; And

максимальным диаметром пор от примерно 10 до примерно 80 нм.a maximum pore diameter of from about 10 to about 80 nm.

Аспект 38. Катализатор, определенный согласно аспекту 36 или 37, отличающийся тем, что указанный катализатор содержит любое подходящее количество хрома или количество хрома в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,5 до примерно 15% масс., от примерно 0,5 до примерно 5% масс., от примерно 0,5 до примерно 2,5% масс. и т.д. в расчете на общую массу катализатора.Aspect 38. The catalyst defined according to aspect 36 or 37, characterized in that the specified catalyst contains any suitable amount of chromium or the amount of chromium in any range given herein, for example, from about 0.5 to about 15% wt., from about 0.5 to about 5% wt., from about 0.5 to about 2.5% wt. etc. based on the total weight of the catalyst.

Аспект 39. Катализатор, определенный согласно любому из аспектов 36-38, в котором по меньшей мере примерно 75% масс., по меньшей мере примерно 80% масс., по меньшей мере примерно 90% масс., по меньшей мере примерно 95% масс. и т.д. хрома присутствует в степени окисления три или менее (например, катализатор предварительно прокаливают).Aspect 39. The catalyst, defined according to any one of aspects 36-38, in which at least about 75 wt%, at least about 80 wt%, at least about 90 wt%, at least about 95 wt% . etc. chromium is present in an oxidation state of three or less (for example, the catalyst is pre-calcined).

Аспект 40. Катализатор, определенный согласно любому из аспектов 36-38, в котором по меньшей мере примерно 30% масс., по меньшей мере примерно 50% масс., по меньшей мере примерно 60% масс., по меньшей мере примерно 80% масс., по меньшей мере примерно 90% масс. и т.д. хрома присутствует в виде шестивалентного хрома (например, катализатор прокаливают).Aspect 40. The catalyst defined according to any one of aspects 36-38, wherein at least about 30 wt%, at least about 50 wt%, at least about 60 wt%, at least about 80 wt% ., at least about 90% of the mass. etc. chromium is present as hexavalent chromium (for example, the catalyst is calcined).

Аспект 41. Катализатор, определенный согласно любому из аспектов 36-40, отличающийся тем, что указанный катализатор дополнительно содержит любое подходящее количество титана или количество титана в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,5 до примерно 10% масс., от примерно 1 до примерно 6% масс., от примерно 1,5 до примерно 5% масс. и т.д. в расчете на общую массу катализатора.Aspect 41. The catalyst defined according to any one of aspects 36-40, characterized in that said catalyst additionally contains any suitable amount of titanium or an amount of titanium in any range given herein, for example, from about 0.5 to about 10 wt%. ., from about 1 to about 6 wt. -%, from about 1.5 to about 5% of the mass. etc. based on the total weight of the catalyst.

Аспект 42. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что объемная плотность композита на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке независимо находится в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,08 до примерно 0,35 г/мл, от примерно 0,1 до примерно 0,35 г/мл, от примерно 0,1 до примерно 0,32 г/мл, от примерно 0,12 до примерно 0,34 г/мл и т.д.Aspect 42. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, wherein the bulk density of the supported silica-chromium catalyst composite is independently within any suitable range or any range given herein, for example, from about 0.08 to about 0.35 g/ml, from about 0.1 to about 0.35 g/ml, from about 0.1 to about 0.32 g/ml, from about 0.12 to about 0.34 g/ml, etc.

Аспект 43. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что общий объем пор композита на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке независимо находится в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,5 до примерно 3,5 мл/г, от примерно 0,4 до примерно 1,5 мл/г, от примерно 0,5 до примерно 2 мл/г, от примерно 0,5 до примерно 1,3 мл/г и т.д.Aspect 43. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, characterized in that the total pore volume of the supported silica- and chromium catalyst composite is independently in any suitable range or any range, given herein, for example, from about 0.5 to about 3.5 ml/g, from about 0.4 to about 1.5 ml/g, from about 0.5 to about 2 ml/g, from about 0 .5 to about 1.3 ml/g, etc.

Аспект 44. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что удельная поверхность по методу БЭТ композита на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке независимо находится в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 175 до примерно 360 м2/г, от примерно 190 до примерно 375 м2/г, от примерно 200 до примерно 360 м2/г и т.д.Aspect 44. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, wherein the BET specific surface area of the supported silica-chromium catalyst composite is independently in any suitable range or any the range given herein, for example, from about 175 to about 360 m 2 /g, from about 190 to about 375 m 2 /g, from about 200 to about 360 m 2 /g, etc.

Аспект 45. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что максимальный диаметр пор композита на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке независимо находится в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 10 до примерно 70 нм, от примерно 10 до примерно 50 нм, от примерно 15 до примерно 60 нм, от примерно 15 до примерно 50 нм, от примерно 17 до примерно 40 нм, от примерно 20 до примерно 80 нм, от примерно 20 до примерно 50 нм, от примерно 25 до примерно 60 нм и т.д.Aspect 45. The method, the supported silica or chromium catalyst composite as defined in any of the preceding aspects, wherein the maximum pore diameter of the supported silica-chromium catalyst composite is independently within any suitable range or any range, described herein, for example, from about 10 to about 70 nm, from about 10 to about 50 nm, from about 15 to about 60 nm, from about 15 to about 50 nm, from about 17 to about 40 nm, from about 20 up to about 80 nm, from about 20 to about 50 nm, from about 25 to about 60 nm, etc.

Аспект 46. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что средний диаметр пор композита на основе диоксида кремния и хромового катализатора на подложке независимо находится в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 8 до примерно 70 нм, от примерно 9 до примерно 50 нм, от примерно 9 до примерно 30 нм, от примерно 10 до примерно 50 нм и т.д.Aspect 46. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, characterized in that the average pore diameter of the supported silica-chromium catalyst composite is independently in any suitable range or any range, given herein, for example, from about 8 to about 70 nm, from about 9 to about 50 nm, from about 9 to about 30 nm, from about 10 to about 50 nm, etc.

Аспект 47. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что композит на основе диоксида кремния и хромовый катализатор на подложке независимо характеризуются любым подходящим процентом от общего объема пор в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) или процентом в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, по меньшей мере примерно 35%, по меньшей мере примерно 40%, от примерно 35 до примерно 95%, от примерно 40 до примерно 85% и т.д.Aspect 47. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, wherein the silica-based composite and the supported chromium catalyst are independently characterized by any suitable percentage of total pore volume in pore diameters in the range of 10 to 50 nm (or in the range of 10 to 100 nm) or a percentage in any of the ranges provided herein, such as at least about 35%, at least about 40%, from about 35 to about 95 %, from about 40% to about 85%, etc.

Аспект 48. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что композит на основе диоксида кремния и хромовый катализатор на подложке независимо характеризуются любым подходящим процентом от общего объема пор в порах с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм или процентом в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,5 до примерно 40%, от примерно 0,5 до примерно 35%, от примерно 1 до примерно 35%, от примерно 2 до примерно 35% и т.д.Aspect 48. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, wherein the silica-based composite and the supported chromium catalyst are independently characterized by any suitable percentage of total pore volume in pore diameters in the range of 30 to 100 nm, or a percentage in any range given herein, for example, from about 0.5 to about 40%, from about 0.5 to about 35%, from about 1 to about 35%, from about 2 to about 35%, etc.

Аспект 49. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что композит на основе диоксида кремния и хромовый катализатор на подложке независимо характеризуются любым подходящим процентом от общего объема пор в порах с диаметрами, меньшими или равными 10 нм, или процентом в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, меньшим или равным примерно 65%, меньшим или равным примерно 60%, от примерно 5 до примерно 65%, от примерно 15 до примерно 55% и т.п.Aspect 49. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, wherein the silica-based composite and the supported chromium catalyst are independently characterized by any suitable percentage of total pore volume in pore diameters , less than or equal to 10 nm, or a percentage within any of the ranges provided herein, such as less than or equal to about 65%, less than or equal to about 60%, from about 5% to about 65%, from about 15% to about 55%, and etc.

Аспект 50. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что композит на основе диоксида кремния и хромовый катализатор на подложке независимо характеризуются любым подходящим процентом от общего объема пор в порах с диаметрами, меньшими или равными 5 нм, или процентом в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, меньшим или равным примерно 25%, меньшим или равным примерно 20%, от примерно 1 до примерно 25%, от примерно 2 до примерно 15%, и т.п.Aspect 50. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, wherein the silica-based composite and the supported chromium catalyst are independently characterized by any suitable percentage of total pore volume in pore diameters , less than or equal to 5 nm, or a percentage in any range given herein, for example, less than or equal to about 25%, less than or equal to about 20%, from about 1 to about 25%, from about 2 to about 15%, and so on.

Аспект 51. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что композит на основе диоксида кремния и хромовый катализатор на подложке независимо характеризуются любым подходящим процентом от общего объема пор в порах с диаметрами, меньшими или равными 3 нм, или процентом в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, меньшим или равным примерно 8%, меньшим или равным примерно 7%, меньшим или равным примерно 6%, меньшим или равным примерно 4%, и т.д.Aspect 51. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, wherein the silica-based composite and the supported chromium catalyst are independently characterized by any suitable percentage of total pore volume in pore diameters , less than or equal to 3 nm, or a percentage within any range given herein, such as less than or equal to about 8%, less than or equal to about 7%, less than or equal to about 6%, less than or equal to about 4%, and t .d.

Аспект 52. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что композит на основе диоксида кремния и хромовый катализатор на подложке независимо имеют любой подходящий объем пор в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) или объем пор в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, по меньшей мере примерно 0,2 мл/г, по меньшей мере примерно 0,3 мл/г, от примерно 0,2 до примерно 1,5 мл/г, от примерно 0,4 до примерно 1,3 мл/г и т.д.Aspect 52. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, wherein the silica-based composite and the supported chromium catalyst independently have any suitable pore volume in pores with diameters ranging from 10 to 50 nm (or in the range of 10 to 100 nm) or a pore volume in any range given herein, such as at least about 0.2 ml/g, at least about 0.3 ml/g, from about 0.2 to about 1.5 ml/g, from about 0.4 to about 1.3 ml/g, etc.

Аспект 53. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что композит на основе диоксида кремния и хромовый катализатор на подложке независимо характеризуются любым подходящим процентом от общей площади поверхности в порах с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) или процентом в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, по меньшей мере примерно 15%, по меньшей мере примерно 20%, от примерно 15 до примерно 65%, от примерно 20 до примерно 60% и т.д.Aspect 53. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, wherein the silica-based composite and the supported chromium catalyst are independently characterized by any suitable percentage of total surface area in pore diameters in the range of 10 to 50 nm (or in the range of 10 to 100 nm), or a percentage in any of the ranges provided herein, such as at least about 15%, at least about 20%, from about 15 to about 65 %, from about 20 to about 60%, etc.

Аспект 54. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что композит на основе диоксида кремния и хромовый катализатор на подложке независимо характеризуются любым подходящим процентом от площади поверхности в порах с диаметрами, меньшими или равными 5 нм, или процентом в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, меньшим или равным примерно 50%, меньшим или равным примерно 30%, от примерно 5 до примерно 50%, от примерно 5 до примерно 30% и т.д.Aspect 54. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, characterized in that the silica-based composite and the supported chromium catalyst are independently characterized by any suitable percentage of surface area in pores with diameters, less than or equal to 5 nm, or a percentage within any range provided herein, such as less than or equal to about 50%, less than or equal to about 30%, from about 5 to about 50%, from about 5 to about 30%, etc. .d.

Аспект 55. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что композит на основе диоксида кремния и хромовый катализатор на подложке независимо имеют любую подходящую площадь поверхности пор с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм (или в диапазоне от 10 до 100 нм) или площадь поверхности пор в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, по меньшей мере примерно 40 м2/г, по меньшей мере примерно 50 м2/г, от примерно 40 до примерно 200 м2/г, от примерно 60 до примерно 180 м2/г и т.д.Aspect 55. The method, the silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, wherein the silica-based composite and the supported chromium catalyst independently have any suitable pore surface area with diameters ranging from 10 up to 50 nm (or in the range from 10 to 100 nm) or a pore surface area in any range given herein, for example, at least about 40 m 2 /g, at least about 50 m 2 /g, from about 40 to about 200 m 2 /g, from about 60 to about 180 m 2 /g, etc.

Аспект 56. Способ, композит на основе диоксида кремния или хромовый катализатор на подложке, определенные в любом из предшествующих аспектов, отличающиеся тем, что композит на основе диоксида кремния и хромовый катализатор на подложке независимо имеют любой подходящий средний (d50) размер частиц или средний (d50) размер частиц в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 10 до примерно 500 микрон, от примерно 25 до примерно 250 микрон, от примерно 40 до примерно 160 микрон и т.д.Aspect 56. The method, silica-based composite or supported chromium catalyst as defined in any of the preceding aspects, characterized in that the silica-based composite and the supported chromium catalyst independently have any suitable average (d50) particle size or average ( d50) particle size in any of the ranges given herein, for example, from about 10 to about 500 microns, from about 25 to about 250 microns, from about 40 to about 160 microns, etc.

Аспект 57. Способ полимеризации олефинов, включающий приведение (активированного) хромового катализатора на подложке, определенного согласно любому из аспектов 36-56, и необязательного сокатализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях полимеризации с получением олефинового полимера.Aspect 57. A process for polymerizing olefins comprising contacting a supported (activated) chromium catalyst as defined in any one of aspects 36-56 and an optional co-catalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization conditions to form an olefin polymer.

Аспект 58. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно аспекту 57, в котором используют сокатализатор, включающий любой подходящий сокатализатор или любой сокатализатор, описанный в настоящем документе, например, алюминоксановый сокатализатор, алюминийорганический сокатализатор, борорганический сокатализатор и т.д. или любую их комбинацию.Aspect 58 The olefin polymerization process defined in accordance with aspect 57, wherein a cocatalyst is used, including any suitable cocatalyst or any cocatalyst described herein, for example, an aluminoxane cocatalyst, an organoaluminum cocatalyst, an organoboron cocatalyst, and the like. or any combination of them.

Аспект 59. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно аспекту 57 или 58, в котором катализатор имеет любую подходящую производительность или любую производительность, приведенную в настоящем документе, например, от примерно 500 до примерно 5000 г/г, от примерно 800 до примерно 4000 г/г, от примерно 1000 до примерно 3000 г/г и т.д.Aspect 59. An olefin polymerization process defined according to aspect 57 or 58, wherein the catalyst has any suitable throughput or any of the throughputs recited herein, for example, from about 500 to about 5000 g/g, from about 800 to about 4000 g/g g, from about 1000 to about 3000 g/g, etc.

Аспект 60. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-59, в котором олефиновый мономер включает любой олефиновый мономер, описанный в настоящем документе, например, любой C2-C20 олефин.Aspect 60. A process for the polymerization of olefins as defined in any of aspects 57-59, wherein the olefin monomer comprises any olefin monomer described herein, for example, any C 2 -C 20 olefin.

Аспект 61. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-60, в котором олефиновый мономер и необязательный олефиновый сомономер независимо включают C2-C20 альфа-олефин.Aspect 61. A process for polymerizing olefins as defined in any one of aspects 57-60, wherein the olefin monomer and the optional olefin comonomer independently comprise a C 2 -C 20 alpha olefin.

Аспект 62. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-61, в котором олефиновый мономер включает этилен.Aspect 62 An olefin polymerization process as defined in any one of Aspects 57-61, wherein the olefin monomer comprises ethylene.

Аспект 63. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-62, в котором катализатор приводят в контакт с этиленом и олефиновым сомономером, включающим C3-C10 альфа-олефин.Aspect 63 A process for the polymerization of olefins as defined in any one of aspects 57-62, wherein the catalyst is contacted with ethylene and an olefin comonomer comprising a C 3 -C 10 alpha olefin.

Аспект 64. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-63, в котором катализатор приводят в контакт с этиленом и олефиновым сомономером, включающим 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или их смесь.Aspect 64 An olefin polymerization process as defined in any one of aspects 57-63, wherein the catalyst is contacted with ethylene and an olefin comonomer comprising 1-butene, 1-hexene, 1-octene, or a mixture thereof.

Аспект 65. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-61, в котором олефиновый мономер включает пропилен.Aspect 65 A process for the polymerization of olefins as defined in any one of Aspects 57-61, wherein the olefin monomer comprises propylene.

Аспект 66. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-65, в котором полимеризационная реакторная система содержит реактор периодического действия, суспензионный реактор, газофазный реактор, растворный реактор, реактор высокого давления, трубчатый реактор, автоклавный реактор или их комбинацию.Aspect 66. An olefin polymerization process as defined in any one of aspects 57-65, wherein the polymerization reactor system comprises a batch reactor, a slurry reactor, a gas phase reactor, a solution reactor, a high pressure reactor, a tubular reactor, an autoclave reactor, or a combination thereof.

Аспект 67. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-66, в котором полимеризационная реакторная система содержит суспензионный реактор, газофазный реактор, растворный реактор или их комбинацию.Aspect 67. An olefin polymerization process as defined in any one of aspects 57-66, wherein the polymerization reactor system comprises a slurry reactor, a gas phase reactor, a solution reactor, or a combination thereof.

Аспект 68. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-67, в котором полимеризационная реакторная система содержит петлевой суспензионный реактор.Aspect 68. An olefin polymerization process as defined in any one of Aspects 57-67, wherein the polymerization reactor system comprises a slurry loop reactor.

Аспект 69. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-68, в котором полимеризационная реакторная система содержит один реактор.Aspect 69 An olefin polymerization process as defined in any one of Aspects 57-68, wherein the polymerization reactor system comprises a single reactor.

Аспект 70. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-68, в котором полимеризационная реакторная система содержит 2 реактора.Aspect 70. An olefin polymerization process as defined in any one of Aspects 57-68, wherein the polymerization reactor system comprises 2 reactors.

Аспект 71. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-68, в котором полимеризационная реакторная система содержит более 2 реакторов.Aspect 71. An olefin polymerization process as defined in any one of Aspects 57-68, wherein the polymerization reactor system comprises more than 2 reactors.

Аспект 72. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-71, в котором олефиновый полимер включает любой олефиновый полимер, описанный в настоящем документе.Aspect 72 The process for polymerizing olefins as defined in any one of aspects 57-71, wherein the olefin polymer includes any of the olefin polymers described herein.

Аспект 73. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-64 или 66-72, в котором олефиновый полимер включает гомополимер этилена, сополимер этилен/1-бутен, сополимер этилен/1-гексен и/или сополимер этилен/1-октен.Aspect 73. An olefin polymerization process defined according to any one of aspects 57-64 or 66-72, wherein the olefin polymer comprises an ethylene homopolymer, an ethylene/1-butene copolymer, an ethylene/1-hexene copolymer, and/or an ethylene/1-octene copolymer .

Аспект 74. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-61 и 65-72, в котором олефиновый полимер включает гомополимер полипропилена и/или сополимер на основе пропилена.Aspect 74 The process for polymerizing olefins as defined in any one of aspects 57-61 and 65-72, wherein the olefin polymer comprises a polypropylene homopolymer and/or a propylene-based copolymer.

Аспект 75. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-74, в котором условия полимеризации включают температуру реакции полимеризации в диапазоне от примерно 60 °C до примерно 120 °C и давление реакции в диапазоне от примерно 200 до примерно 1000 psig (от примерно 1,4 до примерно 6,9 МПа).Aspect 75. An olefin polymerization process as defined in any one of aspects 57-74, wherein the polymerization conditions include a polymerization reaction temperature in the range of about 60°C to about 120°C and a reaction pressure in the range of about 200 to about 1000 psig (from about 1.4 to about 6.9 MPa).

Аспект 76. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-75, в котором условия полимеризации являются по существу постоянными, например, для получения полимера определенного сорта.Aspect 76 A process for the polymerization of olefins as defined in any one of aspects 57-75, wherein the polymerization conditions are substantially constant, for example, to produce a particular grade of polymer.

Аспект 77. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-76, в котором в полимеризационную реакторную систему не добавляют водород.Aspect 77. An olefin polymerization process as defined in any one of Aspects 57-76, wherein no hydrogen is added to the polymerization reactor system.

Аспект 78. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-76, в котором в полимеризационную реакторную систему добавляют водород.Aspect 78 An olefin polymerization process as defined in any one of aspects 57-76, wherein hydrogen is added to the polymerization reactor system.

Аспект 79. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-78, в котором олефиновый полимер имеет плотность в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,90 до примерно 0,97, от примерно 0,92 до примерно 0,96, от примерно 0,93 до примерно 0,955, от примерно 0,94 до примерно 0,955 г/см3 и т.д.Aspect 79. A process for the polymerization of olefins as defined in any one of aspects 57-78, wherein the olefin polymer has a density in any of the ranges recited herein, such as from about 0.90 to about 0.97, from about 0.92 to about 0.96, about 0.93 to about 0.955, about 0.94 to about 0.955 g/cc, and so on .

Аспект 80. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-79, в котором олефиновый полимер имеет HLMI в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 1 до примерно 80, от примерно 1 до примерно 50, от примерно 1 до примерно 40, от примерно 2 до примерно 40 г/10 мин и т.д.Aspect 80. An olefin polymerization process as defined in any one of aspects 57-79, wherein the olefin polymer has an HLMI in any of the ranges recited herein, such as from about 1 to about 80, from about 1 to about 50, from about 1 up to about 40, from about 2 to about 40 g/10 min, etc.

Аспект 81. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-80, в котором олефиновый полимер имеет отношение I21/I10 в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 3 до примерно 12, от примерно 4 до примерно 10, от примерно 4,5 до примерно 9 и т.д.Aspect 81. A process for polymerizing olefins as defined in any one of aspects 57-80, wherein the olefin polymer has an I 21 /I 10 ratio in any of the ranges provided herein, such as from about 3 to about 12, from about 4 to about 10, from about 4.5 to about 9, etc.

Аспект 82. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-81, в котором олефиновый полимер имеет отношение Mw/Mn в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 5 до примерно 40, от примерно 7 до примерно 25, от примерно 8 до примерно 18 и т.д.Aspect 82. A process for polymerizing olefins as defined in any one of aspects 57-81, wherein the olefin polymer has a Mw/Mn ratio within any of the ranges provided herein, such as from about 5 to about 40, from about 7 to about 25, from about 8 to about 18, etc.

Аспект 83. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-82, в котором олефиновый полимер имеет отношение Mz/Mw в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 5 до примерно 10, от примерно 5 до примерно 9, от примерно 6 до примерно 8 и т.д.Aspect 83. A process for the polymerization of olefins as defined in any one of aspects 57-82, wherein the olefin polymer has an Mz/Mw ratio in any of the ranges recited herein, such as from about 5 to about 10, from about 5 to about 9, from about 6 to about 8, etc.

Аспект 84. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-83, в котором олефиновый полимер имеет Mw в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 150 до примерно 500 кг/моль, от примерно 200 до примерно 400 кг/моль, от примерно 180 до примерно 350 кг/моль и т.д.Aspect 84. A process for the polymerization of olefins as defined in any one of aspects 57-83, wherein the olefin polymer has an Mw in any of the ranges recited herein, for example, from about 150 to about 500 kg/mol, from about 200 to about 400 kg /mol, from about 180 to about 350 kg/mol, etc.

Аспект 85. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 57-84, в котором олефиновый полимер имеет параметр CY-a в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,1 до примерно 0,3, от примерно 0,12 до примерно 0,28, от примерно 0,15 до примерно 0,25 и т.д.Aspect 85. An olefin polymerization process as defined in any one of aspects 57-84, wherein the olefin polymer has a CY-a parameter in any of the ranges provided herein, such as from about 0.1 to about 0.3, from about 0 .12 to about 0.28, from about 0.15 to about 0.25, and so on.

Аспект 86. Олефиновый полимер, полученный способом полимеризации олефинов, определенным согласно любому из аспектов 57-85.Aspect 86 An olefin polymer obtained from an olefin polymerization process as defined in any one of Aspects 57-85.

Аспект 87. Изделие промышленного производства, содержащее полимер, определенный согласно аспекту 86.Aspect 87 An article of manufacture comprising a polymer as defined in Aspect 86.

Аспект 88. Изделие, определенное согласно аспекту 87, отличающееся тем, что указанное изделие представляет собой сельскохозяйственную пленку, деталь автомобиля, бутылку, барабан, волокно или ткань, упаковочную пленку или контейнер для пищевых продуктов, изделие для применения в общепите, топливный бак, геомембрану, бытовой контейнер, подкладочный материал, формованное изделие, медицинское устройство или материал, трубу, лист или ленту или игрушку.Aspect 88. The article of manufacture defined in accordance with aspect 87, wherein said article is an agricultural film, an automobile part, a bottle, a drum, a fiber or fabric, a food packaging film or container, a food service article, a fuel tank, a geomembrane , household container, lining material, molded article, medical device or material, pipe, sheet or tape or toy.

Claims (95)

1. Хромовый катализатор на носителе, предназначенный для полимеризации олефинов, содержащий композит на основе диоксида кремния и от 0,1 до 15% масс. хрома, при этом указанный катализатор характеризуется:1. Chromium catalyst on the carrier, intended for the polymerization of olefins, containing a composite based on silicon dioxide and from 0.1 to 15% of the mass. chromium, while the specified catalyst is characterized by: объемной плотностью от 0,08 до 0,4 г/мл;bulk density from 0.08 to 0.4 g/ml; общим объемом пор от 0,4 до 2,5 мл/г;total pore volume from 0.4 to 2.5 ml/g; удельной поверхностью по методу БЭТ от 175 до 375 м2/г; иspecific surface according to the BET method from 175 to 375 m 2 /g; And максимальным диаметром пор от 10 до 80 нм, где максимальный диаметр пор относится к расположению, по шкале диаметра пор, наивысшей точки на кривой распределения пор по размерам; иa maximum pore diameter of 10 to 80 nm, where the maximum pore diameter refers to the location, on a pore diameter scale, of the highest point on the pore size distribution curve; And где от 0,5 до 40% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм.where from 0.5 to 40% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters in the range from 30 to 100 nm. 2. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что от 2 до 35% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм.2. The catalyst according to claim 1, characterized in that from 2 to 35% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters in the range from 30 to 100 nm. 3. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что:3. The catalyst according to claim 1, characterized in that: объемная плотность составляет от 0,1 до 0,35 г/мл;bulk density is from 0.1 to 0.35 g/ml; общий объем пор составляет от 0,5 до 2 мл/г;the total pore volume is from 0.5 to 2 ml/g; удельная поверхность по методу БЭТ составляет от 200 до 375 м2/г; иthe specific surface according to the BET method is from 200 to 375 m 2 /g; And максимальный диаметр пор составляет от 15 до 50 нм.the maximum pore diameter is from 15 to 50 nm. 4. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что:4. The catalyst according to claim 1, characterized in that: средний диаметр пор указанного катализатора составляет от 10 до 50 нм;the average pore diameter of the specified catalyst is from 10 to 50 nm; от 40 до 85% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм;from 40 to 85% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters in the range from 10 to 50 nm; от 1 до 25% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами, меньшими или равными 5 нм; иfrom 1 to 25% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters less than or equal to 5 nm; And менее или 4% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами, меньшими или равными 3 нм.less than or 4% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters less than or equal to 3 nm. 5. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что:5. Catalyst according to claim 1, characterized in that: указанный катализатор содержит от 0,5 до 5% масс. хрома;the specified catalyst contains from 0.5 to 5% of the mass. chromium; указанный катализатор дополнительно содержит от 0,5 до 10% масс. титана; иthe specified catalyst additionally contains from 0.5 to 10% of the mass. titanium; And от 1 до 35% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм.from 1 to 35% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters in the range from 30 to 100 nm. 6. Катализатор по п. 1, в котором по меньшей мере 75% масс. хрома присутствует в степени окисления три или менее.6. The catalyst according to claim 1, in which at least 75% of the mass. chromium is present in an oxidation state of three or less. 7. Катализатор по п. 1, в котором по меньшей мере 60% масс. хрома присутствует в виде шестивалентного хрома.7. The catalyst according to p. 1, in which at least 60% of the mass. chromium is present as hexavalent chromium. 8. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что средний диаметр пор указанного катализатора составляет от 10 до 50 нм.8. Catalyst according to claim. 1, characterized in that the average pore diameter of the specified catalyst is from 10 to 50 nm. 9. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что:9. Catalyst according to claim 1, characterized in that: средний диаметр пор указанного катализатора составляет от 9 до 30 нм.the average pore diameter of said catalyst is from 9 to 30 nm. 10. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что:10. Catalyst according to claim 1, characterized in that: указанный катализатор содержит от 0,5 до 5% масс. хрома; иthe specified catalyst contains from 0.5 to 5% of the mass. chromium; And от 1 до 35% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм.from 1 to 35% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters in the range from 30 to 100 nm. 11. Катализатор по п. 3, отличающийся тем, что:11. The catalyst according to claim 3, characterized in that: средний диаметр пор указанного катализатора составляет от 10 до 50 нм;the average pore diameter of the specified catalyst is from 10 to 50 nm; от 40 до 85% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм;from 40 to 85% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters in the range from 10 to 50 nm; от 1 до 25% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами, меньшими или равными 5 нм; иfrom 1 to 25% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters less than or equal to 5 nm; And менее чем или 4% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами, меньшими или равными 3 нм.less than or 4% of the total pore volume of the catalyst is in pores with diameters less than or equal to 3 nm. 12. Катализатор по п. 11, в котором по меньшей мере 90% масс. хрома присутствует в степени окисления три или менее.12. The catalyst according to claim 11, in which at least 90% of the mass. chromium is present in an oxidation state of three or less. 13. Катализатор по п. 11, в котором по меньшей мере 80% масс. хрома присутствует в виде шестивалентного хрома.13. The catalyst according to claim 11, in which at least 80% of the mass. chromium is present as hexavalent chromium. 14. Катализатор по п. 3, отличающийся тем, что:14. The catalyst according to claim 3, characterized in that: указанный катализатор содержит от 0,5 до 5% масс. хрома;the specified catalyst contains from 0.5 to 5% of the mass. chromium; указанный катализатор дополнительно содержит от 0,5 до 10% масс. титана; иthe specified catalyst additionally contains from 0.5 to 10% of the mass. titanium; And от 1 до 35% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм.from 1 to 35% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters in the range from 30 to 100 nm. 15. Катализатор по п. 3, в котором по меньшей мере 75% масс. хрома присутствует в степени окисления три или менее.15. The catalyst according to claim 3, in which at least 75% of the mass. chromium is present in an oxidation state of three or less. 16. Катализатор по п. 3, в котором по меньшей мере 60% масс. хрома присутствует в виде шестивалентного хрома.16. The catalyst according to claim 3, in which at least 60% of the mass. chromium is present as hexavalent chromium. 17. Способ полимеризации олефинов, включающий приведение катализатора по п. 7 и необязательного сокатализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях полимеризации с получением олефинового полимера.17. A process for polymerizing olefins, comprising contacting the catalyst of claim 7 and an optional cocatalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization conditions to form an olefin polymer. 18. Способ по п. 17, в котором:18. The method according to claim 17, in which: полимеризационная реакторная система содержит суспензионный реактор, газофазный реактор, растворный реактор или их комбинацию; иthe polymerization reactor system comprises a slurry reactor, a gas phase reactor, a solution reactor, or a combination thereof; And олефиновый мономер представляет собой этилен; иthe olefin monomer is ethylene; And олефиновый сомономер включает 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или их смесь.the olefin comonomer includes 1-butene, 1-hexene, 1-octene, or a mixture thereof. 19. Способ по п. 17, в котором олефиновый полимер включает гомополимер этилена, сополимер этилен/1-бутен, сополимер этилен/1-гексен и/или сополимер этилен/1-октен.19. The method of claim 17 wherein the olefin polymer comprises an ethylene homopolymer, an ethylene/1-butene copolymer, an ethylene/1-hexene copolymer, and/or an ethylene/1-octene copolymer. 20. Способ по п. 19, в котором20. The method according to claim 19, in which полимеризационная реакторная система содержит петлевой суспензионный реактор; иthe polymerization reactor system comprises a loop slurry reactor; And производительность катализатора составляет от 500 до 5000 граммов полимера на грамм катализатора (г/г).the productivity of the catalyst is from 500 to 5000 grams of polymer per gram of catalyst (g/g). 21. Способ по п. 20, в котором олефиновый полимер имеет:21. The method of claim 20, wherein the olefin polymer has: - HLMI в диапазоне от 1 до 50 г/10 мин;- HLMI in the range from 1 to 50 g/10 min; - отношение I21/I10 в диапазоне от 3 до 12; и- the ratio of I 21 /I 10 in the range from 3 to 12; And - параметр реологической ширины CY-a в диапазоне от 0,1 до 0,3.- rheological width parameter CY-a in the range from 0.1 to 0.3. 22. Хромовый катализатор на носителе, предназначенный для полимеризации олефинов, содержащий композит на основе диоксида кремния и от 0,1 до 15% масс. хрома, при этом указанный катализатор характеризуется:22. Chromium catalyst on the media, designed for the polymerization of olefins, containing a composite based on silicon dioxide and from 0.1 to 15% of the mass. chromium, while the specified catalyst is characterized by: объемной плотностью от 0,08 до 0,4 г/мл;bulk density from 0.08 to 0.4 g/ml; общим объемом пор от 0,4 до 2,5 мл/г;total pore volume from 0.4 to 2.5 ml/g; удельной поверхностью по методу БЭТ от 175 до 375 м2/г; иspecific surface according to the BET method from 175 to 375 m 2 /g; And максимальным диаметром пор от 10 до 80 нм, где максимальный диаметр пор относится к расположению, по шкале диаметра пор, наивысшей точки на кривой распределения пор по размерам; иa maximum pore diameter of 10 to 80 nm, where the maximum pore diameter refers to the location, on a pore diameter scale, of the highest point on the pore size distribution curve; And где от 40 до 85% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами в диапазоне от 10 до 50 нм.where from 40 to 85% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters in the range from 10 to 50 nm. 23. Катализатор по п. 22, отличающийся тем, что:23. The catalyst according to claim 22, characterized in that: указанный катализатор содержит от 0,5 до 5% масс. хрома; иthe specified catalyst contains from 0.5 to 5% of the mass. chromium; And от 1 до 35% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами в диапазоне от 30 до 100 нм.from 1 to 35% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters in the range from 30 to 100 nm. 24. Катализатор по п. 22, отличающийся тем, что:24. The catalyst according to claim 22, characterized in that: объемная плотность составляет от 0,1 до 0,35 г/мл;bulk density is from 0.1 to 0.35 g/ml; общий объем пор составляет от 0,5 до 2 мл/г;the total pore volume is from 0.5 to 2 ml/g; удельная поверхность по методу БЭТ составляет от 200 до 375 м2/г; иthe specific surface according to the BET method is from 200 to 375 m 2 /g; And максимальный диаметр пор составляет от 15 до 50 нм.the maximum pore diameter is from 15 to 50 nm. 25. Катализатор по п. 24, в котором по меньшей мере 75% масс. хрома присутствует в степени окисления три или менее.25. The catalyst according to claim 24, in which at least 75% of the mass. chromium is present in an oxidation state of three or less. 26. Катализатор по п. 24, отличающийся тем, что:26. The catalyst according to claim 24, characterized in that: средний диаметр пор катализатора составляет от 10 до 50 нм;the average pore diameter of the catalyst is from 10 to 50 nm; от 1 до 25% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами, меньшими или равными 5 нм; иfrom 1 to 25% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters less than or equal to 5 nm; And менее или 4% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами, меньшими или равными 3 нм.less than or 4% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters less than or equal to 3 nm. 27. Катализатор по п. 26, в котором по меньшей мере 60% масс. хрома присутствует в виде шестивалентного хрома.27. The catalyst according to claim 26, in which at least 60% of the mass. chromium is present as hexavalent chromium. 28. Способ полимеризации олефинов, включающий приведение катализатора по п. 27 и необязательного сокатализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях полимеризации с получением олефинового полимера.28. A process for polymerizing olefins, comprising contacting the catalyst of claim 27 and an optional cocatalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization conditions to form an olefin polymer. 29. Способ по п. 28, в котором:29. The method according to claim 28, in which: полимеризационная реакторная система содержит суспензионный реактор, газофазный реактор, растворный реактор или их комбинацию; иthe polymerization reactor system comprises a slurry reactor, a gas phase reactor, a solution reactor, or a combination thereof; And олефиновый мономер представляет собой этилен; иthe olefin monomer is ethylene; And олефиновый сомономер включает 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или их смесь.the olefin comonomer includes 1-butene, 1-hexene, 1-octene, or a mixture thereof. 30. Хромовый катализатор на носителе, предназначенный для полимеризации олефинов, содержащий композит на основе диоксида кремния и от 0,1 до 15% масс. хрома, при этом указанный катализатор характеризуется:30. Chromium catalyst on the media, designed for the polymerization of olefins, containing a composite based on silicon dioxide and from 0.1 to 15% of the mass. chromium, while the specified catalyst is characterized by: объемной плотностью от 0,08 до 0,4 г/мл;bulk density from 0.08 to 0.4 g/ml; общим объемом пор от 0,4 до 2,5 мл/г;total pore volume from 0.4 to 2.5 ml/g; удельной поверхностью по методу БЭТ от 175 до 375 м2/г; иspecific surface according to the BET method from 175 to 375 m 2 /g; And максимальным диаметром пор от 10 до 80 нм, где максимальный диаметр пор относится к расположению, по шкале диаметра пор, наивысшей точки на кривой распределения пор по размерам; иa maximum pore diameter of 10 to 80 nm, where the maximum pore diameter refers to the location, on a pore diameter scale, of the highest point on the pore size distribution curve; And где от 1 до 25% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами, меньшими или равными 5 нм; иwhere from 1 to 25% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters less than or equal to 5 nm; And менее или 4% от общего объема пор катализатора приходится на поры с диаметрами, меньшими или равными 3 нм.less than or 4% of the total pore volume of the catalyst falls on pores with diameters less than or equal to 3 nm. 31. Катализатор по п. 30, в котором по меньшей мере 75% масс. хрома присутствует в степени окисления три или менее.31. The catalyst according to claim 30, in which at least 75% of the mass. chromium is present in an oxidation state of three or less. 32. Катализатор по п. 30, отличающийся тем, что:32. The catalyst according to claim 30, characterized in that: объемная плотность составляет от 0,1 до 0,35 г/мл;bulk density is from 0.1 to 0.35 g/ml; общий объем пор составляет от 0,5 до 2 мл/г;the total pore volume is from 0.5 to 2 ml/g; удельная поверхность по методу БЭТ составляет от 200 до 375 м2/г; иthe specific surface according to the BET method is from 200 to 375 m 2 /g; And максимальный диаметр пор составляет от 15 до 50 нм.the maximum pore diameter is from 15 to 50 nm. 33. Катализатор по п. 32, в котором по меньшей мере 60% масс. хрома присутствует в виде шестивалентного хрома.33. The catalyst according to claim 32, in which at least 60% of the mass. chromium is present as hexavalent chromium. 34. Способ полимеризации олефинов, включающий приведение катализатора по п. 33 и необязательного сокатализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях полимеризации с получением олефинового полимера.34. A process for polymerizing olefins, comprising contacting the catalyst of claim 33 and an optional cocatalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization conditions to form an olefin polymer.
RU2021124186A 2019-05-24 2020-05-18 Production of silicon dioxides with large pores and their use in chrome catalysts for olefin polymerization RU2790065C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/421,529 2019-05-24

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2023102808A Division RU2023102808A (en) 2019-05-24 2020-05-18 PRODUCTION OF SILICON DIOXIDES WITH LARGE PORE AND THEIR APPLICATION IN CHROMIUM CATALYST FOR OLEFIN POLYMERIZATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2790065C1 true RU2790065C1 (en) 2023-02-14

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4279879A (en) * 1979-10-01 1981-07-21 W. R. Grace & Co. Silica gel
RU2104288C1 (en) * 1992-10-08 1998-02-10 Филлипс Петролеум Компани Olefin polymerization catalyst and method of polymerization of ethylene
US5776240A (en) * 1995-02-04 1998-07-07 Degussa Aktiengesellschaft Granules based on pyrogenically prepared silicon dioxide, methods for their preparation and use thereof
US8076262B2 (en) * 2003-02-26 2011-12-13 Univation Technologies, Llc Production of broad molecular weight polyethylene
RU2466145C2 (en) * 2007-03-28 2012-11-10 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн Composite catalyst for producing polyethylene, method for production thereof and method of producing polyethylene
CN105985462A (en) * 2015-02-02 2016-10-05 中国石油天然气股份有限公司 Clay modified silica gel composite carrier and preparation method thereof
US10259893B1 (en) * 2018-02-20 2019-04-16 Chevron Phillips Chemical Company Lp Reinforcement of a chromium/silica catalyst with silicate oligomers

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4279879A (en) * 1979-10-01 1981-07-21 W. R. Grace & Co. Silica gel
RU2104288C1 (en) * 1992-10-08 1998-02-10 Филлипс Петролеум Компани Olefin polymerization catalyst and method of polymerization of ethylene
US5776240A (en) * 1995-02-04 1998-07-07 Degussa Aktiengesellschaft Granules based on pyrogenically prepared silicon dioxide, methods for their preparation and use thereof
US8076262B2 (en) * 2003-02-26 2011-12-13 Univation Technologies, Llc Production of broad molecular weight polyethylene
RU2466145C2 (en) * 2007-03-28 2012-11-10 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн Composite catalyst for producing polyethylene, method for production thereof and method of producing polyethylene
CN105985462A (en) * 2015-02-02 2016-10-05 中国石油天然气股份有限公司 Clay modified silica gel composite carrier and preparation method thereof
US10259893B1 (en) * 2018-02-20 2019-04-16 Chevron Phillips Chemical Company Lp Reinforcement of a chromium/silica catalyst with silicate oligomers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102641081B1 (en) Preparation of macroporous silica and its use in chromium catalysts for olefin polymerization
KR101524330B1 (en) Fast activating catalyst
ES2837127T3 (en) Chromium (III) catalysts with supports-activators
US11865505B2 (en) Aqueous methods for titanating a chromium/silica catalyst
US10669359B2 (en) Reinforcement of a chromium/silica catalyst with silicate oligomers
US20240001342A1 (en) Methods for Making Supported Chromium Catalysts with Increased Polymerization Activity
RU2790065C1 (en) Production of silicon dioxides with large pores and their use in chrome catalysts for olefin polymerization
TW202146471A (en) Process for preparing catalysts and catalyst compositions
US20240084052A1 (en) Aqueous methods for titanating a chromium/silica catalyst with an alkali metal
Pullukat et al. Porous silica in transition metal polymerization catalysts
US20230340166A1 (en) Aqueous methods for titanating a chromium/silica catalyst with an alkali metal
BR112021016649B1 (en) SUPPORTED CHROME CATALYST AND OLEOPHINE POLYMERIZATION PROCESSES
RU2782224C1 (en) Methods for production of fluorinated solid oxides and their use in metallocene-based catalytic systems